Partie 2. Anatomie comparée - Collège Lionel
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Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant 101-NYA-05 Lab.7 Phylogénie Deuxième partie : Anatomie comparée OBJECTIFS 1.1. S’initier aux rudiments de l’observation systématique de l’anatomie comparée afin d’établir des rapprochements évolutifs entre des espèces animales. 1.2. Établir un arbre phylogénétique à partir d’observations anatomiques simples. 1.3. Analyser la complémentarité de différentes sciences dans la compréhension des processus de l’évolution. INTRODUCTION En science, une théorie peut être utilisée pour faire une prédiction. Lorsque cette prédiction (hypothèse) est confirmée par l’observation (expérimentation), la théorie en question devient plus forte. Les théories expliquant l’évolution sont mises à l’épreuve par différentes sciences et nous offrent des conclusions « indépendantes » ET « convergentes ». Vous pourriez refaire les mêmes prédictions (arbre phylogénétique) et arriver sensiblement aux mêmes conclusions à l’aide d’autres sciences comme : la paléontologie, l’embryologie, la biogéographie… Il semble naturel pour l’humain de regrouper les êtres vivants en sous-groupes grâce aux différences ou aux ressemblances de certains caractères. Cette classification peut s’illustrer sous forme d’un réseau de branches, déterminant l’apparition ou la disparition de ces caractères : c’est l’arbre phylogénétique ou le cladogramme (Figure 1, page suivante). L’arbre phylogénétique consiste en une représentation des liens évolutifs entre les différents êtres vivants. Il permet donc de remonter le temps pour trouver un ancêtre commun entre deux espèces. La phylogénie contemporaine compare donc ce que certains êtres vivants ont en commun plutôt que ce qu’ils n’ont pas. Sécurité au laboratoire Sarrau Le port du sarrau est obligatoire. Rappel Comme toujours, il est interdit de manger ou de boire au laboratoire. Page 1 sur 6 Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant 101-NYA-05 L’arbre phylogénétique ci-dessous réunit plusieurs classes d’animaux. Chaque nœud détermine un ancêtre commun aux deux branches qui en sortent; cet ancêtre a acquis le caractère présenté dans l’encadré. Ainsi, ce que tous les individus de cet arbre possèdent en commun est un crâne, caractère que l’ancêtre a légué. L’ancêtre commun de l’oiseau et du crocodile possède l’addition de tous les caractères précédant la séparation de ces deux groupes. Les différents taxons, ici des classes, dérivent d’un ancêtre commun et possèdent des caractères qui leurs sont propres, aussi nommés synapomorphies. TAXONS : Classes CLADES Sarcoptérigiens nageoires charnues Eutéléostéens squelette osseux Actinoptérigiens nageoires rayonnées Figure 1 : Arbre phylogénétique « sommaire » des vertébrés La phylogénie tient compte de l’évolution et modifie la classification classique des vivants. La présence d’un squelette osseux introduit un nouveau clade (un ancêtre et tous ses descendants) celui des Eutéléostéens. Aussi, le terme « poisson osseux » devient ici désuet. Il devrait être remplacé par «actinoptérigiens» («nageoires rayonnées»). Tous les membres de la branche voisine (du cœlacanthe jusqu’aux oiseaux, incluant les tétrapodes que nous sommes!), font partie du clade des «sarcoptérigiens» («nageoires charnues»), délimité en pointillés. Longtemps, on a classé les serpents et les crocodiliens comme de proches parents. Il est devenu possible de démontrer que le crocodile et l’oiseau partagent plus de caractères que le serpent et le crocodile. Donc, suivant le principe de parcimonie, l’ancêtre commun du crocodile et de l’oiseau devrait être plus proche dans le temps que l’ancêtre commun du crocodile et du serpent. Voir le chapitre 26 de Campbell Biologie. Page 2 sur 6 Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant 101-NYA-05 PROTOCOLE 1. Faire le tour des stations disposées dans la classe 2. Notez vos observations sur les caractéristiques anatomiques partagées par les différentes espèces dans le tableau de résultats. 3. Utilisez vos observations pour tracer un cladogramme basé sur l’anatomie comparée. Un peu de terminologie pour vous aider à comparer les espèces de poissons : Figure 2 : Morphologie interne et externe d’un poisson Nageoires 1. 2. 3. 4. 5. 6. dorsale (1) adipeuse (1) caudale (1) anale (1) pelviennes (2) pectorales (2) 1 1 2 6 4 5 Page 3 sur 6 3 Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant 101-NYA-05 Annexe 1 : Espèces observées au laboratoire Oncorhynchus mykiss (truite arc-en-ciel) Sparus aurata (dorade royale) Scomber japonicus (maquereau espagnol) Page 4 sur 6 Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant Salvelinus alpinus (omble arctique) Squalus acanthias (aiguillat commun) Octopus vulgaris (pieuvre commune) Page 5 sur 6 101-NYA-05 Collège Lionel-Groulx Évolution et diversité du vivant 101-NYA-05 Annexe 2 : Caractéristiques à observer 1- Nageoire caudale Est-elle hétérocerque (asymétrique) ou homocerque (symétrique) ? 2- Vessie natatoire Présente ou absente ? 3- Nageoire adipeuse (charnue) Présente ou absente ? Thorax Abdomen 4- Position de la nageoire pelvienne Abdominal ou thoracique ? 5- Morphologie des écailles Placoïde Placoïde ou Élasmoïde ? 6- Épines sur les nageoires Présentes ou absentes ? 7- Nageoires dorsales rayonnées Une, deux ou trois ? Page 6 sur 6 Élasmoïde
