Partie I : Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles

Partie I : Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles – Phylogenèse et évolution
Chapitre 1 : La recherche de parenté chez les vertébrés et la place de l´Homme dans le règne animal
Quels sont les critères utilisés par les scientifiques pour établir des liens de parenté entre les êtres
vivants ?
Quelle est la place de l´Homme dans le règne animal ?
- I - Les arguments en faveur d´une origine commune des êtres vivants (rappels de 2nde et de 1S) :
Les êtres vivants partagent des propriétés communes :
- structure cellulaire : La cellule est l’unité d’organisation de tous les organismes vivants.
- ADN : L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique. Les modalités de sa réplication et
de l’expression des gènes sont universelles. Les protéines sont le résultat de l´expression des gènes selon
un code génétique universel lui aussi.
Ces propriétés traduisent une origine commune à tous les êtres vivants.
L’état actuel du monde vivant résulte alors de l’évolution.
Toutes les espèces vivantes actuelles et toutes les espèces fossiles sont ainsi apparentées mais elles le sont
plus ou moins étroitement.
- II - Le principe d´établissement des phylogénies (act 2, 3, 4 et 5 - livre pages 20 à 29) :
1. Les caractères pris en compte pour l´établissement des phylogénies :
La recherche d’une parenté entre espèces ne prend en compte que des caractères homologues.
L’homologie de structures prises chez des organismes différents se définit :
- par une même organisation et par les mêmes connexions avec les structures voisines ;
- par une même origine embryologique et génétique ;
- indépendamment des fonctions assurées par ces structures.
Chez les vertébrés, la recherche de parenté s’appuie sur des caractères embryologiques, morphoanatomiques et moléculaires.
A l’échelle macroscopique on utilise des caractères embryologiques et morpho-anatomiques qui
présentent un état ancestral et un état dérivé.
Au cours de l’évolution des êtres vivants, les caractères les plus primitifs sont apparus le plus
anciennement : ce sont les caractères ancestraux.
Des innovations ont fait évoluer ces caractères qui sont dans un état dérivé.
Seul le partage d’états dérivés des caractères témoigne d’une étroite parenté.
A l’échelle moléculaire on utilise les séquences des gènes et des protéines.
Les similitudes entre les séquences de molécules de deux ou plusieurs espèces témoignent de leur
homologie
(molécules
homologues
si
plus
de
20%
de
similitudes).
Ces
molécules
dérivent
d’une
molécule
possédée
par
un
ancêtre
commun.
Les différences entre les molécules de deux espèces sont d’autant moins nombreuses que leur degré de
parenté est élevé.
2. La construction d´arbres phylogénétiques et la notion d´ancêtres communs :
Les relations de parenté contribuent à construire des arbres phylogénétiques.
Dans un arbre phylogénétique les organismes les plus étroitement apparentés ont un ancêtre commun
que ne possèdent pas les autres organismes.
Les ancêtres communs représentés aux nœuds des arbres phylogénétiques sont hypothétiques. Ils
sont définis par l’ensemble des caractères dérivés partagés par des espèces qui leur sont postérieures ; ils
ne correspondent pas à des espèces fossiles précises.
Une espèce fossile ne peut être considérée comme la forme ancestrale à partir de laquelle se sont
différenciées les espèces postérieures.
- III - Les groupes monophylétiques auxquels l´Homme appartient (act 2, 3, 4 et 5 - livre pages 38 à 45) :
Des caractères apparus successivement permettent de définir la place de l’homme dans le règne
animal actuel.
L’homme partage de nombreux caractères dérivés avec d’autres êtres vivants ce qui permet de définir les
groupes monophylétiques auxquels il appartient.
- Ses cellules sont compartimentées et ses chromosomes sont contenus dans un noyau : c’est un
eucaryote.
- Son système nerveux central est dorsal et en partie protégé par des vertèbres : c’est un vertébré.
- Il possède quatre membres terminés par des doigts et respire par des poumons : c’est un tétrapode.
Son embryon est protégé de la déshydratation par une poche contenant du liquide amniotique : c’est un
amniote.
- Sa peau est en partie couverte de poils et les petits sont allaités : c’est un mammifère.
- Il possède des mains au pouce opposable et ses doigts possèdent des ongles plats : c’est un primate.
Parmi les primates, l’homme est proche des grands singes. Il appartient aux groupes suivants.
- Les hominoïdes sont des primates dépourvus de queue ; les vertèbres caudales atrophiées et soudées
forment le coccyx.
- Les hominidés comprennent le gorille, les chimpanzés et l’homme (ils présentent de fortes homologies
morpho-anatomiques, comportementales et surtout génétiques).
- Les homininés présentent une bipédie permanente. L’homme est le seul homininé actuel.
Sa face est aplatie et son volume crânien est important.
L’Homme partage donc un ancêtre commun récent exclusif avec le Chimpanzé (et le Gorille). Cet ancêtre
commun n’est ni un Chimpanzé (ou un Gorille) ni un Homme. On peut dresser son portrait en recherchant
quels sont les caractères partagés à la fois par l´Homme et les Chimpanzés.
La divergence de la lignée des Chimpanzés et de celle de l´Homme peut être estimée entre 10 et 7
millions d’années.