La classification des êtres vivants,

1. La classification des êtres vivants, une classification phylogénétique Actualisation des programmes de SVT - Octobre 2005

2. Sommaire : - un peu d’histoire - les principes de la classification phylogénétique - quelques conséquences

3. Linné (1707-1778)

4. Linnaea borealis

5. mais... Linné est un fixiste

6. De Buffon aux néodarwiniens Buffon Darwin Mayr

7. innovation Vers une classification phylogénétique 1950 : Willi Hennig invente le cladisme

8. De Linné aux évolutionnistes, un double héritage générateur de confusions : Identifier n’est pas classer !

9. Un exemple de clé de détermination Source : ONF

10. amniotes Un exemple d’arbre phylogénétique amnios

11. Cas hybride, désormais à proscrire ...

12. Les principes d ’une classification phylogénétique

13. Source : http://www.hominides.com/ Arbre phylogénétique établi sur la base du % d’identité entre les séquences d ’hémoglobine Méthodes phénétiques

14. amniotes amnios Ancêtre commun exclusif Méthodes cladistiques Groupe monophylétique Caractère partagé

15. Bordas Term S Bordas Term S Les caractères partagés (ou attributs) ... … doivent être homologues

16. Sources : « Phylogène », INRP état ancestral état dérivé (ou évolué) acquisition de l’amnios Sources : « Phylogène », INRP Les caractères partagés (ou attributs) ... …résultent d’une innovation évolutive

17. La construction d’une phylogénie, étape par étape

18. Un outil : « Phylogène » www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/phylogene/accueil.htm

19. 1. Une matrice « taxons-caractères » Source : « Phylogène », INRP

20. 2. Renseigner la matrice Source : « Phylogène », INRP

21. carapace Vertébrés Lamproie Gnathostomes Requin Ostéichtyens Thon Sarcoptérygiens Cœlacanthe Tétrapodes Grenouille fenêtre mandibulaire Amniotes Mammifères Archosauriens Chéloniens Crocodile Primates Oiseaux Squamates Mésange plumes poils, placenta ongles mâchoire à large ouverture Chat Tortue Homme Chimpanzé Vipère 3. Regrouper colonne vertébrale mâchoires squelette osseux membres à une pièce basale pattes amnios

22. plumes machoîre à large ouverture ongles fenêtre mandibulaire poils, placenta amnios pattes membres à une seul pièce basale squelette osseux machoîre colonne vertébrale 4. Des groupes à l’arbre

23. Quelques conséquences Vrai ou faux ?

24. Tout est chamboulé ?

25. Arthropodes Bivalves Mousses Cnidaires Echinodermes Vertébrés Algues vertes Mollusques Plantes à fleurs Angiospermes Oiseaux Mammifères Gastéropodes Batraciens Insectes Myriapodes Rongeurs Crustacés Conifères Céphalopodes Fougères Carnivores Ils restent ... etc.

26. On peut dire ... Pourquoi pas ! Bien sûr ! Non Il existe des plantes sans fleurs Beaucoup d’animaux n’ont pas de vertèbres Les fougères font partie des plantes sans fleurs La coccinelle est un invertébré Non Pas de groupes définis négativement. Ils n’existent donc plus: plantes sans fleurs - invertébrés - agnathes ...

27. On peut dire : Difficile à nier ! C’est peu discutable ! Non, malheureusement Dans la mer, il y a des poissons et des algues Les végétaux chlorophylliens font de la photosynthèse Le fucus et l’ulve font partie du groupe des algues La sardine est classée parmi les poissons Les oiseaux sont des dinosaures Non plus ... Oui !

28. membres à une seule pièce basale squelette osseux machoîre colonne vertébrale Où sont les « poissons » ? Groupe polyphylétique pas d’ancêtre commun exclusif

29. nageoires à une seule pièce basale ont acquis un squelette osseux ne sont pas des sous-ensembles ! Où sont les « poissons » ? Actinistiens nageoire caudale à trois lobes Actinoptérygiens = les « vrais » poissons nageoires rayonnées Chondrichtyens squelette cartilagineux calcifié Sources : « Phylogène », INRP

30. Les oiseaux sont des dinosaures ! Nombreuses découvertes de fossiles, comme par exemple le Microraptor : dinosaure possédant quatre ailes avec des plumes ! Photos visibles sur le site http://dinonews.net/index/microraptor.php ou dans « Les Dossiers de La Recherche » n°19 Mai-Juillet 2005

31. Oiseaux Théropodes Dinosaures un orteil inversé, moins de 6 vertèbres caudales os carpien semi-lunaire main à trois doigts trois orteils fonctionnels bassin triradié bassin à cavité acétabulaire perforée Des dinosaures à l’archeopteryx Une phylogénie en voie de reconstitution velociraptor coelophysis autres archosaures diplodocus autres oiseaux allosaurus archaeopteryx ornithischiens D ’après « Les Dossiers de La Recherche » n°19 mai-juillet 2005

32. Une phylogénie en voie de reconstitution sternum à bréchet moins de onze vertèbres dorsales vertèbres caudales soudées De l’archéoptéryx aux oiseaux modernes paléognathes hesperornis mononykus patagopteryx archéoptéryx oiseaux modernes ichthyornis D ’après « Les Dossiers de La Recherche » n°19 mai-juillet 2005

33. Groupe polyphylétique plumes bassin à cavité acétabulaire perforée fenêtre mandibulaire fosses temporales quille sous les vertèbres cervicales Où sont les « reptiles » ? … sauf si l’on y inclut les oiseaux

34. quille sous les vertèbres cervicales Où sont les « reptiles » ? = sauropsidés

35. Oiseaux Crocodiliens Squamates Chéloniens fosse temporale inférieure triangulaire mâchoire à large ouverture carapace plumes Où sont les « reptiles » ?

36. Oiseaux Crocodiliens Squamates Chéloniens plumes bassin à cavité acétabulaire perforée Dinosaures fenêtre mandibulaire Archosaures Où sont les « reptiles » ?

37. végétaux non chlorophylliens = champignons végétaux chlorophylliens animaux végétaux Une représentation historique Les « végétaux »

38. opisthocontes arn, protéines, métabolisme collagène spermatozoïdes à flagelle propulseur,glycogène Où sont les champignons ? champignons animaux

39. autre endosymbiose chloroplastique endosymbiose chloroplastique lignée verte lignée brune au moins 13 groupes d ’unicellulaires animaux champignons Où sont les « végétaux chlorophylliens » ? Chez les eucaryotes, la possession de chlorophylle n’est pas un caractère dérivé unique : nombreuses endosymbioses indépendantes. eucaryotes

40. chlorobiontes(plantes vertes) trachéophytes spermaphytes embryophytes Filicophytes (fougères) Bryophytes(mousses) Ulvophytes (algues vertes) Rhodophytes(algues rouges) Angiospermes Conifères fleur graine vaisseaux sporophyte + gamétophyte avec éléments conducteurs chlorophylles a et b chloroplaste (endosymbiose) La lignée verte

41. En conclusion ... Pour une cohérence verticale, des activités pédagogiques à bien cibler :

42. Source : ONF • Déterminer, nommer des échantillons

43. Lamproie Requin Thon Cœlacanthe Grenouille Crocodile Mésange Chat Tortue Homme Chimpanzé Vipère • Regrouper, classer : construire une classification

44. carapace Vertébrés Lamproie colonne vertébrale Gnathostomes Requin mâchoires Ostéichtyens Thon squelette osseux Sarcoptérygiens Cœlacanthe membres à une pièce basale pattes Tétrapodes Grenouille Amniotes amnios Mammifères Archosauriens Chéloniens Crocodile Primates Oiseaux Squamates Mésange plumes poils, placenta ongles mâchoire à large ouverture Chat Tortue Homme Chimpanzé Vipère • Utiliser une classification : replacer une espèce dans une classification

45. plumes machoîre à large ouverture ongles fenêtre mandibulaire poils, placenta amnios pattes membres à une seul pièce basale squelette osseux machoîre colonne vertébrale • Établir ou comprendre une phylogénie

46. En conclusion ... Pour une cohérence verticale, des activités pédagogiques à bien cibler : • Déterminer, nommer des échantillons : tous niveaux • Regrouper, classer : construire une classification : 6ème • Utiliser une classification : replacer une espèce dans une classification : 6ème, 5ème (+ fossiles) • Établir ou comprendre une phylogénie : 3ème, Terminale S, 1ère L+ES).