Nouvelle Classification du Vivant Taxonomie, Systématique, Phylogénie
Systématique: science ayant pour objet la classification rationnelle et l’établissement d’une nomenclature universelle et fixe
François Lallier, Station1 Biologique de Roscoff Nouvelle Classification du Vivant Taxonomie, Systématique, Phylogénie
Décrire Nommer Ranger DETERMINATION TAXONOMIE CLASSIFICATION
Décrire les caractères Organiser Nommer de façon unique permettant de distinguer hiérarchiquement les les différents groupes les taxons de proche en taxons selon un modèle d’organismes proche donné
DIAGNOSE NOMENCLATURE CLADISTIQUE TYPES / CLES CODE INTERNATIONAL PHYLOGENIE FAUNES / FLORES
2 Détermination
• Diagnose = description d’un taxon • Glossaire, terminologie spécifique d’un taxon • Clés • Dichotomique • Restreint à 1 taxon & 1 lieu géographique • Guides / Faunes • Faune de France • British synopsis • Hayward & Ryland
3 Nomenclature
• Espèce : définition “biologique” – Une espèce est une population d'organismes qui peut se reproduire librement et engendrer une descendance fertile • Nomenclature binomiale (Linnaeus) – Genus species Auteur Date • Type – Holotype, paratypes
4 Nomenclature
• Taxons supérieurs • Famille • Ordre Pourquoi• Classe 7 ? • Phylum Parce que• c’estRègne magique !
Phy Vestimentifera Cla Insecta 2 Cla Frenulata PhyOrd Arthropoda 30 Phy 2 Ord Annelida Basibranchia Fam > 2000 1 Fam Riftiidae ClaEsp Crustacea> 1 000 000 Cla 1Polychaeta Gnr, 1 Esp Riftia pachyptila sCl Hexapoda Fam Siboglinidae SOr Insecta 5 Nouvelle Nomenclature ?
• Nomenclature uninominale • Phylocode, Phylogenetic nomenclature (PN) • Nommer les clades • Plus d’espèce => LITU, Least Inclusive Taxonomic Unit – Arenicola marina – arenicola.marina/Arenicola/Annelida/Eutrochozoa/…
International Society for Phylogenetic Nomenclature
6 Classification
• Classification « naturelle », phylogénétique • Réunir les taxons selon leur histoire évolutive « Les » classifications « naturelles » évoluent et • constituent la synthèse des concepts d’une époque • Classifications « artificielles » • Taille: picoplancton, meïofaune, … • Habitat: endofaune, épiphyte,… Relations trophiques: producteur primaire, • herbivore, carnivore, … « guildes », métabolismes bactériens (méthanotrophes, • sulfo-oxydantes,…)
7 Caractères
• paléontologie, fossiles morphologie, anatomie, physiologie et biochimie à • tous les niveaux (organes, tissus, cellules, organites), ceci constituant le phénotype de l'organisme adulte. • embryologie et morphogénèse, processus de mise en place de ce phénotype. • génotype, analyse du code directement (ADN<=>génome) ou à partir de ses dérivés (ARN<=>transcriptome, protéines<=>protéome)
8 Pour faire un arbre…
• Les membres d’un groupe monophylétique sont unis par des similarités homologues uniques, ç-à-d des synapomorphies. • Les membres d’un groupe paraphylétique sont unis par des similarités homologues ancestrales, ç-à-d des symplesiomorphies. • Les membres d’un groupe polyphylétique sont unis par erreur selon des similarités non homologues, ç-à-d des convergences.
9 Naissance d’une phylogénie moléculaire
Eucaryote = Cellule à noyau + mitochondries (+ plastes) Carl Woese, 1977 Origine : symbiotique ? Établi pour mt et pl Possible pour noyau et flagelle Archae + Eubacteria
10 L’arbre du vivant... en 2007
Chromalveolates Unikonts
Excavobiontes
? Les Eucaryotes
Version L & LG (2006)
Pluricellulaires réparti dans 3/4 clades •Lignée verte • Algues vertes et plantes • Algues rouges « Règne végétal » • Opisthochonthes • Champignons • Métazoaires « Règne animal » • Lignée brune • Algues brunes Unicellulaires = Protista • Polyphylétique • Pas complètement résolu Les Eucaryotes Version «Baldauf» modifiée (2008) Rhizaria =
Chromalveolates Unikonts
Excavobiontes METAZOA METAZOA
Apomorphies • collagène • centriole • méiose > gamète • 1 seul γ femelle
Origine • précambrien 700 MA... 1 GA ?... • théorie blastea => gastrea
Diversification • explosion cambrienne 540 MA • cinq grandes extinctions... + 6ème en cours ? • ≈ 1,5 M espèces actuelles METAZOA
Bilateria ? Myxozoa Cnidaria Ctenophora Placozoa Porifera
Tree of Life 2008 Très prudent ! Près d’un milliard d’années d’évolution... METAZOA THE NEW VIEW OF ANIMAL PHYLOGENY
Bilateria Myxozoa Cnidaria Ctenophora Placozoa Porifera
Halanych K.M. Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2004 35:229 Le plus consensuel... Près d’un milliard d’années d’évolution... METAZOA Broad phylogenomic sampling improves resolution of the animal tree of life
Bilateria Myxozoa ∩ Cnidaria Placozoa Porifera Ctenophora
Dunn C.W. et al. Nature 2008 452: 745 Récent et osé ! Près d’un milliard d’années d’évolution... Bases de la classification « traditionnelle »
1. Mise en place des feuillets embryonnaires i. morula ii. blastula iii. gastrula
2 feuillets (diplo-) = Radiata 3 (triploblastiques) = Bilateria
6 Bases de la classification « traditionnelle »
1. Mise en place des feuillets embryonnaires 2 (diplo-) = Radiata 3 (triploblastiques) = Bilateria 2. Cavité Coelomique: i. Acoelomates ii. Pseudocoelomates iii. Coelomates
7 Bases de la classification « traditionnelle »
1. Mise en place des feuillets embryonnaires 2 (diplo-) = Radiata 3 (triploblastiques) = Bilateria 2. Coelome: Acoelomates Pseudocoelomates Coelomates 3. Blastopore => bouche = protostomiens => anus = deutérostomiens
8 Bilateria ante 1997
Coelomata Acoelomates => Pseudocoelomates => Coelomates Articulata = Annelida + Arthropoda Lophophorata & Pseudocoelomata Chetognatha ⊂ Deuterostomia
Acoelomata
Embryologie et anatomie Bilateria post 1997
PROTOSTOMIA ARNr 18S 3 groupes: Ecdysozoa + Lophotrochozoa (=Protostomia) & Deuterostomia
Aguinaldo et al. 1997 Nature 387: 489
Halanych K.M. 2004 Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 35:229 Bilateria post 1997
Beaucoup de débats ! Prudence !
Consensus strict => nombreux “rateaux” & “?”
Tree of Life 2008 Très prudent ! Bilateria 2008
Plus osé !
Broad phylogenomic sampling improves resolution of the animal tree of life
EST 150 genes 71 taxa
Ambulacraria
Deuterostomia Dunn C.W. et al. Nature 2008 452: 745 Metazoa Scalidophora (Kynorhyncha + Loricifera + Priapulida) Nematoida ECDYSOZOA Panarthropoda (Crustacea + Chelicerata + ...)
PROTOSTOMIA Panannelida (Annelida + Echiura + Sipunculida) Nemertea Phoronida & Brachiopoda
BILATERIA Mollusca LOPHOTROCHOZOA Platyzoa Bryozoa Chaetognatha Ambulacraria (Echinodermata + Hemichordata) Chordata DEUTEROSTOMIA Cnidaria Porifera Pour aller plus loin…
http://tolweb.org/tree/phylogeny.html
http://www.paleos.com http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/ 37