Parenté entre les êtres vivants et évolution

Partie 1 : Parenté entre les êtres vivants et évolution

Chapitre 1 : Des parentés établies au sein des êtres vivants

Introduction:

1. Bilan des acquis

Tous les êtres vivants présentent des structures cellulaires et un fonctionnement commun qui traduit leur origine commune. L'apparente biodiversité actuelle résulte d'une évolution qu'aurait commencé il y a 3,6 milliard d'années. L'étude de caractère embryonnaire, anatomique ou moléculaire permet de déterminer des relations de parentés entre êtres vivants et formes fossile.

1. Objectifs

Montrer qu'il existe une origine commune à toutes les espèces vivantes.

Rechercher des liens de parentés chez les vertébrées.

Établir des phylogénies.

Étudier les vitesses d'évolutions moléculaires et macroscopiques.

I- Origine commune à tous les êtres vivants

1. Unité du monde vivant

L'unité du monde vivant résulte de :

•  

  • une universalité des structures cellulaires. Toutes les cellules sont délimité par une membrane cytoplasmique, le cytoplasme contient des organites, la cellule qui est constitué d'un programme génétique qui peut être dans le cytoplasme pour les cellules procaryotes, soit séparé du cytoplasme par une membrane nucléaire perforé pour les cellules eucaryotes.

  • une universalité du support génétique, c'est l'ADN

  • une universalité de l'expression des gènes. Toutes cellules utilisent le code génétique lors de la traduction de l'ARN m en peptide.

1. Universalité et évolution

C'est nombreuse similitude sont en faveur d'une origine commune à toutes les espèces qui ont évoluées de manière indépendante pour s'adapter au contrainte soumise.

II- Principes d'établissement des relations des liens de parenté entre les êtres vivants

L'établissement des liens de parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles se fait par comparaison de caractère c'est-à-dire d'attribut observable de l'organisme. Ces comparaisons des espèces actuels peuvent se faire à partir de l'échantillonnage moléculaire (p 24-25) de séquences moléculaires relative à l'ADN ou aux protéines (TP n°2). Pour la comparaison d'espèces actuelles avec des espèces fossiles seul les donner morphologiques peuvent être utiliser (p 28-29). (La conservation des molécules est exceptionnel pour des espèces récente et la fossilisation d'embryon est rare.)

Pour qu'un caractère soit utilisé pour l'établissement de lien de parenté, il faut qu'il soit homologue c'est-à-dire qu'il soit issu d'une même forme ancestrale, ces caractères évoluent en fonction de la pression environnementale. Les caractères homologue sont sur un même plan d'organisation.

Remarque: Les caractères homologues ne doivent pas être confondu avec les caractères analogue (même fonction).

Exemple: L'aile de la chauve sourie et la pâte du chien sont des caractères homologue. L'aile de la chauve sourie et l'aile de la mouche sont des caractères analogue. (p 20)

1. Établissement d'arbres phylogéniques à partir de données macroscopiques

Les arbres phylogéniques sont des arbres généalogiques sans ancêtre identifié, il suppose simplement un ancêtre commun qui sont définie comme étant les premier individus possédant les caractères ancestrale ou dérivé propre au groupe. L'ancêtre commun est un être vivant virtuel, les fossiles ne sont donc pas des ancêtres commun mais des lingés évolutives éteintes.

Tous caractères homologues utilisés pour établir une phylogénie doit êtres définie sous sont état ancestrale et son état dérivé c'est la polarité du caractère homologue qui est précisé.

Exemple :

Seul le partage d'un caractère homologue permet d'établir un groupe monophylétique (ex: mammifère) (p 26-27). En effet la présence d'un même caractère à l'indication sur le degrés de parenté.

Elle indique simplement la parenté mais pas la proximité. Le partage de l'État dérivé d'un caractère indique une parenté étroite c'est-à-dire un ancêtre qui est d'autant plus récent que les espèces qui partage les caractères sont nombreux.

Un groupe monophylétique comprend toutes les espèces issu de l'ancêtre qui le premier a présenté le caractère à l'état dérivé.

Un groupe polyphylétique est un groupe qui n'a pas d'ancêtre commun propre (exemple : poisson).

Remarque : Certains caractères morphologiques peuvent être définie à l'aide de donné paléontologique.

Les données embryologiques peuvent aussi être utilisé si l'on considère que les caractère dérivés apparaissent après caractères ancestraux dans le développement embryonnaire.

1. Établissement de phylogénie à partir de donné moléculaires

Des molécules sont homologue si elles sont issu d'un même gène ancestral. Plus leur similitude est proche plus l'ancêtre commun est ressens.

III- Vitesse d'évolution macroscopique et moléculaire

On considère que le nombre de différence entre molécule homologue de même espèce est globalement proportionnel au temps écouler depuis la divergence de ces deux espèces. En effet la vitesse de modification des molécules semblent constant et définie une horloge moléculaire de l'évolution.

La vitesse d'évolution macroscopique est estimé par datation absolu des fossiles.

Conclusion :

Les liens de parenté sont établit à partir de caractère morphologique, anatomique, moléculaire homologue ou de molécules homologues. La phylogénie est en permanente évolution. Le choix des caractères et des molécules en terme de nature ou de nombre peu aboutir à des incohérences.