Phylogénie, on joue sur les mots

[invite9bab5d09]

Bonjour à tous,

voilà j'ai un petit problème, je suis en Prépa pour passer les concours kiné, et mon prof de bio nous a donné une phrase en cours qui me dérange fortement. Il y est dit
"un ancêtre commun rassemble les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures"

Ce qui m'embête dans cette phrase c'est le "rassemble" (au même titre que le "partage" dans mon cours de l'an dernier car pour moi, un ancêtre commun est DÉFINI par l'ensemble des caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures) ben oui, en effet, les évolutions évolutives se situant postérieurement à cet ancêtre commun, je ne vois pas en quoi l'ancêtre commun posséderait les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures...

J'aimerais votre avis...

Et si possible, me définir un peu plus précisément les notions de :
"caractères dérivés" pour moi, c'est une transformation d'un caractère ancestral, exclusif aux espèces postérieures à l'innovation évolutive)
"caractères ancestraux"

Me problème étant qu'en concours kiné, on adore jouer sur les mots, et une question comme ça, me fait perdre un point, et par conséquent 400places à un concours... D'où l'interet de mon acharnement...
Merci beaucoup d'avance

Romain
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[Tetclary]

Bonjour Romain,

En effet il me semble également problématique -pour n pas dire déplacé- le « rassemble » , cependant, étant donné que tout ce qui surgira postérieurement n’aura forcément que l’ancêtre commun en question comme point de départ, cela implique qu’il possède en lui –renferme/rassemble – toutes les potentialités évolutives, sur lesquelles joueront bien sûre d’autres facteurs notamment abiotiques, pour donner plus tard le caractère dérivé (dont je suis d’ailleurs du même avis du point du vue définition) de ses descendants … petits petits fils si on veut évolués, « les espèces postérieures ».

Quelqu’un pourrait nous éclairer beaucoup plus… c’est vrai c’est pas drôle la jungle des mots Mais on va y arriver

Bon courage

[zyket]

Bonjour deltaforce,

Si j'ai bien compris ton problème, c'est que tu as du mal à accepter la définition d'ancêtre commun à partir de l'ensemble des caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures. Ton argumentation repose sur ta phrase

les évolutions évolutives (nb : je dirais plutôt ''les innovations évolutives'') se situant postérieurement à cet ancêtre commun,

.

De ce que j'ai compris à la phylogénie, cette affirmation est fausse . Les innovations évolutives ne sont pas postérieures à l'ancêtre commun.

En effet, parmi trois espèces A, B et C, en cherchant à établir l'arbre phylogénétique entre ces trois espèces, on choisit un caractère homologue et on dresse un tableau des états (dérivés ou ancestraux) de ce caractère. Mathématiquement, 8 (=2^3) cas sont envisageables. En notant ''d'' la présence du caractère dérivé et ''a'' la présence du caractère ancestral, on obtient les 8 cas suivants :

1°) {(A,d),(B,d),(C,d)} qui se lit : pour le caractère homologue donné, l'espèce A possède un caractère dérivé, l'espèce B possède un caractère dérivé, l'espèce C possède un caractère dérivé.

2°) {(A,d),(B,d),(C,a)} qui se lit : pour le caractère homologue donné, l'espèce A possède un caractère dérivé, l'espèce B possède un caractère dérivé, l'espèce C possède un caractère ancestral.

3°) {(A,d),(B,a),(C,d)}

4°) {(A,d),(B,a),(C,a)}

5°) {(A,a),(B,d),(C,d)}

6°) {(A,a),(B,d),(C,a)}

7°) {(A,a),(B,a),(C,d)}

8°) {(A,a),(B,a),(C,a)}

Ces huit cas donnent les arbres phylogénétiques proposés en pièce jointe que je commente ci-après en vertu des principes que tout caractère dérivé provient d'une (ou d')innovation(s) évolutive(s) à partir d'un caractère ancestral qui, on suppose, ne se produit(sent) (les innovations) qu'une seule fois (on exclue l'hypothèse qu'une même innovation évolutive est pu se produire dans deux lignées différentes issues d'une espèce ne possédant pas encore cette innovation évolutive cf arbre barré de rouge) et que l'évolution ne fait pas machine arrière, c'est à dire qu'un caractère dérivé ne peut pas évoluer en caractère ancestral. Fort de ces principes, on a :

Le cas n°1 {(A,d),(B,d),(C,d)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f0, à ces trois espèces qui possédait déjà le caractère dérivé. Il a existé évidemment un ancêtre commun, f1, qui possédait le caractère ancestral et dont une lignée a acquis ce caractère dérivé. C'est cette lignée, comprtant f0, qui a donnée les espèces A, B et C.

Le cas n°2 {(A,d),(B,d),(C,a)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f0, à A et B, qui possédait déjà le caractère dérivé alors que l'ancêtre de C ne possédait pas ce caractère dérivé puisque C est encore à l'état ancestral pour ce caractère. Il a donc existé un ancêtre f1, différent de f0 et antérieur à celui-ci, qui a donné la lignée aboutissant à C.

Le cas n°3 {(A,d),(B,a),(C,d)} suppose suppose l'existence d'un ancêtre commun, f0, à A et C, qui possédait déjà le caractère dérivé alors que l'ancêtre de B ne possédait pas ce caractère dérivé puisque B est encore à l'état ancestral pour ce caractère. Il a donc existé un ancêtre f1, différent de f0 et antérieur à celui-ci, qui a donné la lignée aboutissant à B.

Le cas n°4 {(A,d),(B,a),(C,a)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f1 à ces trois espèces. f1 ne possédait pas d'état dérivé pour cette homologie. La lignée menant de f1 à A peut-être définie par l'existence d'une espèce f0 possédant ce caractère dérivé.

Le cas n°5 {(A,a),(B,d),(C,d)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f0, à C et B, qui possédait déjà le caractère dérivé alors que l'ancêtre de A ne possédait pas ce caractère dérivé puisque A est encore à l'état ancestral pour ce caractère. Il a donc existé un ancêtre f1, différent de f0 et antérieur à celui-ci, qui a donné la lignée aboutissant à A.


Le cas n°6 {(A,a),(B,d),(C,a)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f1 à ces trois espèces. f1 ne possédait pas d'état dérivé pour cette homologie. La lignée menant de f1 à B peut-être définie par l'existence d'une espèce f0 possédant ce caractère dérivé.

Le cas n°7 {(A,a),(B,a),(C,d)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f1 à ces trois espèces. f1 ne possédait pas d'état dérivé pour cette homologie. La lignée menant de f1 à C peut-être définie par l'existence d'une espèce f0 possédant ce caractère dérivé.

Le cas n°8 {(A,a),(B,a),(C,a)} suppose l'existence d'un ancêtre commun, f1 à ces trois espèces. f1 ne possédait pas d'état dérivé pour cette homologie.

Toute ces explications n'étant que des déductions d'amateur de ce que j'ai compris à la phylogénie, elles sont à valider par un professionnel qui je l'espère prendra la peine de les valider ou de les invalider.

Cordialement.

[invite9bab5d09]

Tout d'abord merci à vous deux, d'avoir pris la peine et le temps de me répondre.

Zyket, excuse moi pour ma phrase, je voulais effectivement dire "innovation évolutive" (parce qu'une évolution évolutive : lol)

Alors de ta démonstration, ce que j'en comprends :

L'ancêtre commun à deux espèces, (ou 3) cf arbre n°4 que tu m'as envoyé ne possède donc pas le caractère dérivé "d" en question, mais d'après ce que j'ai compris, possède en lui la probabilité de générer (arrête moi si je me trompe) le caractère dérivé en question à partir d'un caractère ancestral, ce dernier étant possédé par l'ancêtre commun.
En gros, l'ancêtre commun (qui est toujours hypothétique, je le précise) possède le caractère ancestral, et possède en lui la faculté de générer un caractère dérivé, caractère dérivé, qu'il ne possède pas.
Donc ma phrase "un ancêtre commun rassemble les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures" serait fausse.
Par contre on peut dire, et là je l'admet, qu'"un ancêtre commun est définit par les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures" Par contre, on peut dire qu' "un ancètre commun possède la faculté de générer les caractères dérivés (à partir d'un caractère ancestral) des espèces qui lui sont postérieures"
Tu vas certainement dire que j'abuse sur les mots, mais c'est à dire qu'en concours kiné, les écoles prennent un malin plaisir à jouer avec ça...

Reprenons les arbres que tu m'as envoyé :
si je lis le premier, je peux dire :
Les espèces A,B,C possèdent un caractère dérivé d d'où (A,d:B,d:C,d)
L'ancêtre des espèces A,B,C à savoir F0 possède lui aussi le caractère dérivé d, cependant l'ancètre à F0, donc F1 ne possède pas ce caractère dérivé d, mais possède ce caractère à l'êtat ancestral donc on peut dire que l'innovation évolutive a eu lieu entre F1 et F0.

Qu'en penses tu? merci d'avance !

[A voir en vidéo sur Futura]

[zyket]

Bonsoir deltaforce39,

en effet

Reprenons les arbres que tu m'as envoyé :
si je lis le premier, je peux dire :
Les espèces A,B,C possèdent un caractère dérivé d d'où (A,d:B,d:C,d)
L'ancêtre des espèces A,B,C à savoir F0 possède lui aussi le caractère dérivé d, cependant l'ancètre à F0, donc F1 ne possède pas ce caractère dérivé d, mais possède ce caractère à l'êtat ancestral donc on peut dire que l'innovation évolutive a eu lieu entre F1 et F0

, c'est comme cela que j'analyse moi aussi ce premier arbre.

Maintenant quand on parle de l'ancêtre commun à deux, trois (voir plus) espèces, duquel parle-t-on ? Car quelques soient les espèces elles ont toutes quelque part dans l'arbre phylogénétique des ancêtres communs. Par exemple les primates ont un ancêtre commun quelque part dans l'arbre phylogénétique avec les poissons, appelons le Fpp, cela peut très bien être une des premières espèces de bactéries apparues sur terre ou un vertébré du ''genre'' agnathe comme les lamproies. Cet ancêtre Fpp est aussi commun aux primates et aux chevaux, pourtant intuitivement nous sentons les primates plus proche des chevaux que des poissons. Ce qui nous manque c'est un ancêtre commun aux primates et aux chevaux, qu'on va nommer Fpc, qui serait un descendant de Fpp. Pour être sûr qu'il soit un descendant de Fpp, il faut que Fpc posséde un caractère dérivé que possède la lignée des primates et des chevaux que ne posséde pas la lignée aboutissant aux poissons. On part donc à la recherche d'une homologie (ce peut être un organe, une séquence d'ADN, une protéine ...) dont les caractères seraient dérivés pour la lignée des primates / chevaux et seraient ancestraux pour la lignée poissons. Par exemple, en considérant les nageoires des poissons et les membres des tétrapodes comme des organes homologues, on considère que la façon dont s'articule le membre d'un tétrapode par rapport à la colonne vertébrale est un caractère dérivé de la façon dont s'articule la nageoire d'un poisson sur sa colonne vertébrale qui elle, est considérée comme un caractère ancestral. (Au passage j'ai l'impression que c'est là toute la difficulté de la phylogénie : pourquoi considérer deux organes comme homologues et comment décider qu'un caractère est dérivé par rapport à un caractère ancestral ?) Nous avons donc deux organes homologues, nageoires / membres, dont l'un posséde un caractère dérivé (membre tétrapode) par rapport à un caractère ancestral (nageoire). Ce caractère dérivé est donc apparu dans une lignée que je vais appeler M (comme Membre), descendant de Fpp et n'est pas apparu (le caractère dérivé) dans une autre lignée de Fpp que je vais appeler N (comme Nageoire). On peut donc dire que les primates et les chevaux sont plus proches entre eux dans l'arbre phylogénétique qu'ils ne le sont des poissons parce qu'ils ont un ancêtre commun Fpc qui possède le caractère dérivé de l'homologie nageoire/membre dans la lignée M que ne possède pas l'ancêtre Fpp. Et l'on voit ici que la notion d'ancêtre commun devrait être précisée par ancêtre commun le plus proche par rapport à un autre ancêtre commun. Fpc est un ancêtre commun plus proche aux primates et aux chevaux que ne l'est Fpp qui lui est pourtant tout aussi un ancêtre commun aux primates et aux chevaux.
Maintenant imaginons une protéine homologue entre les poissons, les primates et les chevaux dont le caractère ancestral serait chez les poissons et le caractère dérivé serait chez les primates et les chevaux. Il a existé un ancêtre commun F'pc (antérieur ou postérieur à Fpc on ne sait pas, ou le même) postérieur à Fpp, ça c'est sûr puisqu'il possédait le caractère dérivé de cette protéine que ne possédait pas la protéine au caractère ancestral de Fpp.

Mais de qui F'pc ou Fpc va t-on prendre comme ancêtre commun aux chevaux et aux primates ?

Faisons appel à la définition de l'ancêtre commun qui te chagrine :

On appelle ancêtre commun l'espèce qui rassemble les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures

. Ici les espèces qui lui sont postérieures sont les primates et les chevaux. L'ancêtre commun doit donc posséder, rassembler nous dit la définition les caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures. Ces caractères dérivés sont donc ici : présence de membre ; et protéine avec le caractère dérivé. L'ancêtre commun doit donc posséder, rassembler ces deux caractères dérivés. Supposons que F'pc soit antérieur à Fpc, et que l'innovation membre ne soit pas encore apparue dans cette lignée M lorsque F'pc est là. F'pc ne possède qu'un des deux caractères dérivés des espèces qui lui sont postérieures et Fpc possède les deux caractères dérivés : on dit que Fpc est l'ancêtre commun aux chevaux et aux primates (bien que "généalogiquement" F'pc soit aussi un ancêtre commun aux primates et aux chevaux). Cette définition ainsi libellée serait-elle là pour lever cette ambiguïté entre F'pc et Fpc ? Pas uniquement, parce que cette définition implique aussi que "l'ancêtre commun" d'une série d'espèces par rapport à une autre est le plus proche dans l'arbre phylogénétique de tous les ancêtres de toutes les espèces de la série considérée.

De cette définition au sens strict de ''ancêtre commun", je dirais que dans l'arbre n°4, F1 n'est pas l'"ancêtre commun" de A, B et C. F1 est un ancêtre de A, B et C, mais il n'est pas "commun". Pour moi la définition d'"ancêtre commun" s'applique aux arbres 1, 2, 3 et 5.

Tout ceci je le répète étant à prendre avec des pincettes car ce ne sont que mes propres interprétations qui ont grand besoin d'être validées ou invalidées par un pro.

Cordialement

[invite9bab5d09]

Bonjour Zyket,

MErci encore une fois d'avoir pris autant de temps (je suppose) à me répondre

Il me semble avoir un peu mieux compris la définition d'ancêtre commun. Il convient d'ajouter à ma phrase "un ancêtre commun rassemble donc les caractères dérivés communs à toutes les espèces qui lui sont postérieures" c'est bien ça?
Dans le cas de l'arbre phylogénétique 4, ou je suis entièrement d'accord avec toi, F1,A, n'est donc pas défini par les caractères dérivés commun aux espèces A,B,C qui lui sont postérieures. Et il s'agit du seul arbre ou on peut dire ça =)
Enfin la phylogénie, c'est déjà pas hyper facile, ce matin j'ai tenté d'exposer mon problème à mon prof de bio, qui refuse carrément d'écouter ce que j'ai à lui dire, enfin qui fait semblant de m'écouter, pour me dire après que j'ai faux, sans être capable de m'expliquer Pourquoi j'ai faux. C'est assez énervant j'avoue !

Enfin encore un grand merci à toi d'avoir pris tant de peine à me répondre !

Ps : Même en payant 4000€ l'année, dans la prépa kiné privée la plus chère de France, on trouve encore des profs qui sont j'irais peut etre pas jusqu'à dire incompétents, mais du moins pas très consciencieux dans leur boulot !