Paléontologie/Phylogénie : comparaison des méthodes cladistiques et phénotypiques sur un groupe de taxons

Résumé du document

L'homme depuis plusieurs siècles éprouve la nécessité de trier et classer le vivant. Ces classifications d'abord utilitaires sont devenus des classifications respectant davantage la sélection naturelle. Actuellement, elles s'établissent en fonction des liens de parenté et deviennent le reflet de l'évolution. La parenté est une relation sociale privilégiée fondée sur l'existence, réelle ou supposée d'une filiation commune. On cherche ici à connaître les liens de parenté entre ces différents Mammifères : Lutra lutra, Echinops telfairi, Erinaceus europaeus, Rousettus aegyptiacus, Sphiggurus villosus, Panthera pardus Pour cela, on utilise plusieurs méthodes pour obtenir des arbres phylogénétiques : la méthode du voisin le plus proche, la méthode du Neighbor Joining et la méthode de parcimonie.

[...]
Il s'agit de la technique UPGMA, Unweighted Pair Group Method Using Averages, qui permet à partir d'une matrice des distances d'obtenir un seul arbre phylogénétique par agglomérations successives d'espèces en partant des espèces les plus proches jusqu'aux plus éloignés. Les agglomérations considèrent à chaque fois la plus petite distance de la matrice des distances entre les groupes de taxons constitués.

Ainsi on établit une série de matrices de distance, décrites ci-après, où on regroupe les taxons qui ont la plus petite distance. Sphiggurus villosus et Panthera pardus forment un clade, les distances entre ce clade et les autres taxons K correspondent aux distances minimum : d(Sphiggurus, K) et d(Panthera, K) (...)

Extraits

[...] Les agglomérations considèrent à chaque fois la plus petite distance de la matrice des distances entre les groupes de taxons constitués. Ainsi on établit une série de matrices de distance, décrites ci-après, où on regroupe les taxons qui ont la plus petite distance. Sphiggurus villosus et Panthera pardus forment un clade, les distances entre ce clade et les autres taxons K correspondent aux distances minimum : d(Sphiggurus, et d(Panthera, K). Lutra lutra Lutra lutra Echinops telfairi Erinaceus europaeus Rousettus aegyptiacus S.villosus & P.pardus Giraffa camelopardalis Eulemur fulvus Homo sapiens Echinops telfairi Erinaceus europaeus Rousettus aegyptiacus S.villosus & P.pardus Giraffa Eulemur Homo camelopardalis fulvus sapiens Tableau 2 : Matrice des distances avec le clade Sphiggurus villosus & Panthera pardus Lutra lutra Lutra lutra Erinaceus europaeus Rousettus aegyptiacus S.villosus & P.pardus G.camelopardalis & E.telfairi Eulemur fulvus Homo sapiens Erinaceus europaeus Rousettus S.villosus G.camelopardalis Eulemur aegyptiacus & P.pardus & E.telfairi fulvus Homo sapiens Tableau 3 : Matrice des distances avec le clade Giraffa camelopardalis & Echinops telfairi. [...]

[...] On constitue ici une matrice des distances en calculant les différences entre les alignements de séquences du cytochrome b pour les taxons de l'ingroup et de l'outgroup. B. Matrice des distances Il s'agit d'un tableau de comparaison des espèces deux à deux dans lequel on répertorie les pourcentages de points communs ou de différence. Tableau 1 : Matrice des distances Lutra Echinops Erinaceus Rousettus Sphiggurus lutra telfairi europaeus aegyptiacus villosus Lutra lutra Echinops telfairi Erinaceus europaeus Rousettus aegyptiacus Sphiggurus villosus Panthera pardus Giraffa camelopardalis Eulemur fulvus Homo sapiens TOTAL Panthera pardus Giraffa Eulemur Homo camelopardalis fulvus sapiens C. [...]

[...] pardus, G. camelopardalis & E. telfairi. Erinaceus Rousettus europaeus aegyptiacus Erinaceus europaeus Rousettus aegyptiacus S.villosus & P.pardus & G.camelopardalis & E.telfairi & L.lutra Eulemur fulvus Homo sapiens S.villosus & P.pardus & G.camelopardalis & E.telfairi & L.lutra Eulemur fulvus Homo sapiens Tableau 5 : Matrice des distances avec le clade S. villosus, P.pardus, G. camelopardalis, E. telfairi & L.lutra. [...]

[...] L'agglomération ne prend pas en compte qui est le plus proche parent de qui. Par conséquent, deux espèces côte à côte ne sont pas forcément les plus proches parents. On part d'un arbre non résolu (en étoile) et on reproduit la stratégie suivante jusqu'à l'obtention d'un arbre résolu : 1. Calculer la matrice Q sur la base de la matrice de distance Rechercher la paire de taxons dans Q qui ont la plus petite distance entre eux, et faire un nœud sur l'arbre de sorte de joindre ces deux taxons Calculer la distance de chaque taxon de ce clade constitué à ce nœud Calculer la distance de tous les taxons à l'extérieur du clade par rapport à ce nouveau nœud Recommencer en en considérant que le nouveau groupe constitué correspond à un taxon terminal. [...]

[...] Rousettus aegyptiacus Rousettus aegyptiacus S.villosus & P.pardus & G.camelopardalis & E.telfairi & L.lutra & E.europaeus E.fulvus & H.sapiens 0 S.villosus & P.pardus & E.fulvus G.camelopardalis & E.telfairi & & L.lutra & E.europaeus H.sapiens Tableau 6 : Matrice des distances avec le clade S. villosus, P.pardus, G. camelopardalis, E. telfairi, L.lutra & E. europaeus et E. fulvus & H. sapiens. [...]