Docteur Bertrand FAVIER

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1 Histologie Biologie du développement Chapitre 1 : Classification du vivant Docteur Bertrand FAVIER Année universitaire 2014/2015 Université Joseph Fourier (UJF) Grenoble I - Tous droits réservés

2 Classification du vivant 1) Définition du règne animal 2) De la systématique à la notion d espèce 3) Vers un classement objectif 4) Le classement phylogénétique 5) Conclusions

3 1.1 Les six règnes du vivant Procaryotes Eucaryotes Plantes Champignons Animaux Protistes Archaebactéries Eubactéries

4 1.2 Définition du règne animal Eucaryotes Hétérotrophes Pluricellulaires Glycogène Sans paroi Tissus nerveux et musculaires Reproduction sexuée à stade diploïde prédominant Concerne aussi les champignons Il existe des exceptions!

5 1.2 Définition du règne animal zygote blastula segmentation Adulte ou imago : forme capable de reproduction sexuée fécondation 2N gastrula Larve : forme libre, apparaissant à l éclosion de l œuf et présentant des différences importantes avec la forme adulte gamètes mâles gamètes femelles N développement embryonnaire Embryon : organisme en voie de développement (depuis l œuf jusqu à une forme autonome et active) (développement adulte post-embryonnaire) reproducteur éclosion ou mise-bas Fœtus : embryon dans le dernier tiers de gestation pour les mammifères

6 2.1 Éléments de systématique de Linné Chordés Classification qui repose sur des critères de ressemblance : Morphologie Anatomie Développement Génétique Reptiles Mammifères Oiseaux

7 2.1 L'espèce fixiste et la classification : Linné Linné, suédois et fils de pasteur méthodiste en 1758 (Systema Naturae). «Rien de ce qui a été, ne peut être détruit» Linné a fondé laclassification binominale ou binomiale actuelle un nom de Genre suivi d'un nom d'espèce, Trois règnes d'origine divine : animal, végétal et minéral 5 niveaux taxinomiques : classe, ordre, genre, espèce et variété 7 dans la systématique "classique actuelle" C'est Linné qui donna sa place à l'homme dans la systématique

8 2.3 Exemples Phylum Arthropodes Chordés Chordés Classe Insectes Mammifères Mammifères Ordre Diptères Carnivores Primates Famille Muscidés Canidés Hominidés Genre Musca Canis Homo Espèce domestica familiaris sapiens

9 2.4 Notion d espèce Définition biologique : Ensemble d individus descendant les uns des autres, qui se ressemblent, et qui n ont qu entre eux des échanges génétiques. Exceptions : Critère de ressemblance Critère de fécondité Chiens Cheval et âne Nomenclature binomiale L espèce est l unité de classification

10 2.5 Notion de phylum ou embranchement Tous les animaux d un même phylum ont le même plan d organisation Images prises sur le site "Biology Labs Online"

11 3.1 Les limites de la classification de Linné Les critères négatifs «singes non anthropoïdes», «invertébrés», «agnathes» Échelle des êtres Homme -> Mammifères -> Oiseaux -> etc. La subjectivité Critères pour changement de classe? D ordre?... Mammifères Oiseaux Reptiles Amphibiens Poissons

12 3.2 Trier, Classer, Ranger Trier Discriminer selon critères binaires Faciles à utiliser Classer Regrouper selon le partage de caractères communs Hiérarchie Ranger Organiser selon critère continu Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin

13 3.3 La théorie de l évolution Darwin : Reproduction à l'identique : notion d'hérédité Variabilité individuelle Excès de fécondité, limitation des ressources donc compétition entre individus Sélection naturelle Évolution et adaptation des espèces

14 3.3 La théorie de l évolution Qu est ce qu un théorie scientifique? Hérédité Variabilité Compétition Sélection La théorie s'appuie maintenant sur des données de : La paléontologie fossiles théorie des équilibres ponctués La génétique théorie synthétique = «néodarwinisme» théorie neutraliste comparaison des séquences ADN, ARN, protéines L embryologie récapitulation de la phylogenèse au cours de l ontogenèse conservation des mécanismes embryologiques = Évo-Dévo

15 4.1 Arbre phylogénétique? Cette représentation confond généalogie (ancêtres et descendants) et phylogénie (relation de parenté). Les fossiles ne sont pas des ancêtres et ne devraient pas être aux nœuds. Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin

16 4.1 Arbre phylogénétique Innovations évolutives placées aux nœuds, Correspondant à des ancêtres hypothétiques. Les fossiles sont au même niveau que les espèces actuelles. L axe vertical n a pas valeur d échelle temporelle. Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin

17 Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin 4.2 Comment établir un arbre phylogénétique? Phénétique Quantifier les différences des séquences ADN Phylogénétique Méthode de parcimonie

18 Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin 4.2 La méthode de parcimonie

19 4.3 Homologie et analogie L hypothèse d homologie se fait sur des critères de ressemblance ou d identité des connexions Biologie, éd Campbell, DeBoeck Des ressemblance héritées d un ancêtre commun constituent des homologies ou synapomorphies

20 4.4 Homologie et analogie L'homologie est d'abord une hypothèse car il faut démonter l existence de cette structure ancestrale et définir le taxon dont on parle Analogie ou homoplasie : ressemblance par convergence Ex : aile de l oiseau, bras de l homme (tétrapodes) Ex : radius de l homme, radius du dauphin (tétrapodes) Ex : Oeil des insectes, oeil de l homme (vision) Ex : Aile d oiseau, aile de chauve-souris (vol)

21 Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin 5 Conclusion Sont monophylétiques : Bactéries, Archées, Eucaryotes

22 5 Conclusion Plantes Pas monophylétiques: Protistes, Algues, Monophylétiques : Plantes Eumycètes Métazoaires Classification phylogénétique du vivant, LECOINTRE et Le GUYADER, Belin

23 5 Conclusion La théorie de l évolution est indispensable à la compréhension de la biologie «Rien n a de sens en biologie si ce n est à la lumière de l évolution», (Th Dobzansky) Evolution et embryologie sont intimement reliées Récapitulation de la phylogenèse au cours de l ontogenèse, Evo- Dévo, cf cours 2, 4, 5 Des groupes d appellation commune sont paraphylétiques Les reptiles Les poissons cf cours 3

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