L'espèce et la systématique

L'espèce comme unité de classification naturelle

• Le chapitre traite de la définition des groupes d'individus, du classement hiérarchique de ces groupes et de l'importance de l'espèce au niveau évolutif.
• Il aborde également les mécanismes de spéciation et leurs fondements biologiques.

Les grandes catégories de classification

• Les homologies sont des ressemblances qui ne répondent pas à une nécessité fonctionnelle.
• Tous les êtres vivants partagent le même code génétique dégénéré, bien qu'il n'y ait pas de nécessité fonctionnelle à coder la LEU avec 3 codons ou la MET avec ATG.
• Les homologies sont héritées d'un ancêtre commun, témoignant d'une histoire évolutive.
• Les analogies sont des ressemblances qui répondent à une nécessité fonctionnelle.
• Ces organes ont la même fonction, même s'ils n'ont pas la même structure.
• Les analogies ne sont pas issues d'un ancêtre commun.

Deux principes mais trois écoles de systématique

• La taxonomie est la science qui décrit et définit les unités du vivant, appelées taxons.
• La systématique classe les taxons de manière hiérarchique selon un système et des principes logiques.
• Une classification naturelle inclut non seulement ses propres critères, mais aussi d'autres réalités de la nature.
• Une classification artificielle se base uniquement sur ses propres critères.
• La classification naturelle inclut des critères non utilisés pour sa réalisation et classe les espèces selon de nombreux critères, pas seulement celui qui a permis la classification.
• Historiquement, deux principes ont servi à réaliser des classifications évolutives : le principe phénétique, qui regroupe les espèces qui se ressemblent, et le principe phylogénétique, qui regroupe les espèces issues d'un ancêtre commun.

Les écoles phénétiques, évolutives et cladistiques

• Trois écoles se sont formées à partir de ces deux principes : l'école phénétique, l'école cladistique et l'école évolutive.
• L'école phénétique utilise toutes les ressemblances, analogies et homologies, pour classer les espèces.
• La taxonomie numérique propose de représenter les critères d'homologie et d'analogie sur un graphique et de rapprocher les espèces selon leur distance.
• L'école cladistique se base sur le principe phylogénétique et utilise uniquement des caractères choisis, les homologies, en excluant les analogies.
• Cette école ne forme que des groupes monophylétiques, incluant les espèces actuelles et leur ancêtre direct commun.
• La classification cladistique recouvre l'évolution des espèces et peut déboucher sur une phylogénie.
• L'école évolutive utilise les deux principes.
• Elle accorde une importance particulière aux caractères communs à l'ancêtre le plus récent et à la plupart des espèces actuelles issues de cet ancêtre.
• Elle admet certains groupes paraphylétiques comme les reptiles par exemple.

La notion d'espèce

• Il existe de nombreuses définitions de l'espèce, mais aucune ne fait consensus.
• La conception phénétique définit l'espèce par la ressemblance des individus qui la composent.
• La conception biologique définit l'espèce comme un ensemble de populations naturelles interfécondes et non isolées, partageant un même pool génétique.
• La conception cladistique considère que les individus situés entre un ancêtre et les individus actuels font partie de la même espèce, formant un clade.

Les Mécanismes de spéciation

• L'isolement post-zygotique est une barrière de procréation qui intervient après la formation d'un embryon, comme la stérilité des hybrides.
• L'isolement pré-zygotique est une barrière de procréation qui intervient avant la formation d'un embryon.
• Il peut s'agir d'un isolement écologique, temporel, éthologique ou par incompatibilité mécanique.
• Dans l'isolement pré-zygotique par renforcement, deux sous-populations inter-fertiles évitent de se rencontrer, renforçant ainsi leur séparation.

La spéciation allopatrique et sympatrique

• La spéciation allopatrique se produit par séparation géographique, sans variation initiale.
• Les différences génétiques apparaissent ensuite, en raison de l'histoire différente des populations.
• La spéciation sympatrique se produit par variation biologique sans séparation géographique initiale, formant deux sous-populations qui ne se croisent plus sur le même territoire.
• La polyploïdisation, ou multiplication du nombre de chromosomes, peut également conduire à la formation de nouvelles espèces.

L'E.S.U. : Evolutionary Significant Unit

• L'ESU est une communauté de reproduction.
• On a découvert chez les saumons 9 génotypes distincts (donc sans hybridation) dans une même population sympatrique en atlantique.

Les échelles de temps

• À l'échelle des temps géologiques, on voit très nettement des apparitions et disparitions d'espèces.
• Les modifications peuvent prendre des milliers d'années (ce qui est assez rapide)..
• Il existe des spéciations extrêmement rapides!

Le cas des domestications

• Depuis 10 000 ans, l'homme a domestiqué des animaux et des végétaux.
• La domestication se traduit par des modifications du patrimoine génétique de l'espèce et, souvent, par des phénotypes différents.
• Les espèces domestiquées partagent un certain nombre de traits génétiques rarement observés dans les spéciations naturelles.

Conclusion

• Les analogies répondent à une nécessité fonctionnelle, tandis que les homologies témoignent d'une histoire évolutive.
• En évolution, on utilise les homologies pour obtenir une classification naturelle représentant la phylogenèse, en se concentrant sur les groupes monophylétiques.
• Les mécanismes de spéciation impliquent des barrières de procréation physiques ou biologiques.
• L'espèce est un pool de gènes où existent des flux, suivis dans l'espace et le temps.
• La domestication est une forme d'évolution liée à l'homme, avec ses propres caractéristiques.