Il y a des millions d'années, une seule cellule a entamé une évolution qui a donné naissance à l'arbre de vie et à ses trois domaines principaux: Archaea, Bacteria et Eukaryota.
Chaque branche est un exemple de clade Dans le domaine de la biologie, la cladistique est un système de taxonomie qui implique la classification et l'agencement d'organismes sur un arbre de vie phylogénétique. Avant l'analyse de l'ADN, la classification reposait largement sur des observations de traits et de comportements similaires et différents. Les sociétés occidentales ont utilisé la classification depuis l'époque d'Aristote dans la Grèce antique, lorsque les organismes vivants étaient simplement divisés en catégories de plantes et d'animaux pour fins d'étude. Dans les années 1700, Carolus (Carl) Linnaeus a développé une taxonomie de la biologie systématique basée sur la classification des organismes par apparences extérieures et traits communs. Il a développé un schéma pour placer l'organisme dans un taxon hiérarchique Charles Darwin et Alfred Russel Wallace ont proposé l'idée de la sélection naturelle, et Darwin a officialisé la la théorie de l'évolution au milieu des années 1800. Le sur l'origine des espèces L'ornithologue Ernst Mayr était un biologiste évolutionniste prééminent du 20e siècle qui a étudié de manière approfondie la taxonomie des oiseaux tout en voyageant et en travaillant comme conservateur à l'American Museum of Natural History de New York. Son livre révolutionnaire Systématique et l'origine des espèces Mayr est connu pour son travail sur les gènes, l'hérédité, la variation et la spéciation des populations dans les régions isolées , qui peut être utilisé à des fins de classification. La cladistique est un système de classification biologique basé sur l'analyse de traits, la constitution génétique ou la physiologie qui ont été partagés avec un ancêtre commun jusqu'à ce qu'un certain type de divergence se produise , produisant de nouvelles espèces. Le taxonomiste allemand Willi Hennig a lancé la classification cladistique Le livre a ensuite été traduit en anglais et largement lu en Amérique après avoir été publié par l'Université de l'Illinois Press en 1966. La théorie de Hennig de la systématique phylogénétique a remis en question les approches contemporaines de la taxonomie introduites par Darwin et Wallace. Il a soutenu que les espèces devraient être identifiées et classées en fonction de la génétique et les relations de clade, en particulier les groupes monophylétiques. Hennig a perfectionné ses connaissances sur l'ascendance récente et l'identification de traits évolués et modifiés d'organismes partageant une lignée directe - même si les caractéristiques dérivées ne ressemblaient en rien à celles de l'ancêtre commun. < em> Phylogénétique Le processus de spéciation évolutive ressemble à des branches sur un arbre généalogique. Parce qu'il n'y a aucun moyen sûr de savoir ce qui s'est passé il y a si longtemps, les sciences doivent tirer des conclusions sur l'évolution de la vie sur la base des archives fossiles, de l'anatomie comparative, de la physiologie, du comportement, de l'embryologie et des données moléculaires. La biologie évolutive est un domaine dynamique où de nouvelles découvertes sont continuellement faites. Les biologistes évolutionnaires infèrent des relations évolutives hypothétiques entre les taxons sur la base d'une comparaison détaillée de caractéristiques similaires et différentes. L'étude de la descendance évolutive permet de déterminer quand certains traits sont apparus et ont été transmis aux générations suivantes. L'analyse cladistique, comme la systématique phylogénétique, examine les modèles évolutifs de descendance qui aident à reconstituer l'histoire évolutive des espèces tout en expliquant la diversité de la vie et les extinctions d'espèces. La cladistique travaille sur les prémisse centrale selon laquelle la vie sur Terre n'est née qu'une seule fois, ce qui signifie que toute vie peut être retracée à ce premier organisme ancestral. L'hypothèse suivante est que les espèces existantes se divisent en deux groupes délimités par un nœud sur une branche d'arbre. Enfin, les organismes changent, s'adaptent et évoluent probablement. Le point de divergence représente le début de deux nouvelles lignées se ramifiant et formant deux nouvelles espèces. Cladogrammes sont utilisés pour faire des comparaisons significatives entre les groupes. En biologie, un cladogramme est une représentation visuelle des caractéristiques apparentées dans divers organismes. Habituellement, le regroupement est effectué selon certains traits d'intérêt spécifiés. Cependant, différents points de données peuvent être combinés pour créer un arbre évolutif plus précis qui explique les relations complexes. Une distinction peut être faite entre un cladogramme et un arbre phylogénétique, mais les termes sont également parfois interchangeables. Les cladogrammes se concentrent sur les caractéristiques au niveau macro et moléculaire qui indiquent la parenté. Un cladogramme suggère des relations évolutives probables entre des groupes d'organismes ou de taxons qui peuvent être petits ou grands en nombre: Les eucaryotes multicellulaires ont donné naissance à une abondance d'organismes de plus en plus complexes. Par exemple, les poissons et les humains remontent à un ancêtre commun il y a des millions d'années. Cette relation compliquée peut être représentée sur un simple cladogramme illustrant les relations cladistiques. Commencez par imaginer un eucaryote ancestral à la base de l'arbre. Alors que l'ancêtre commun évoluait, un nœud sur l'arbre se ramifia en vertébrés aquatiques comme des poissons sans mâchoire. Au nœud suivant, la branche a divergé en tétrapodes à quatre pattes. Le nœud suivant montre une divergence lorsque les animaux développent des œufs amniotiques, suivie d'une scission lorsque les animaux développent de la fourrure ou des poils. Beaucoup plus tard, les humains et les primates ont divergé et évolué sur des voies distinctes. La classification cladistique examine certaines caractéristiques des organismes qui influencent directement les états ancestraux dans la biologie évolutive. Hennig a développé de nombreux termes scientifiques pour décrire son approche de la catégorisation, qui ont contribué à ses idées et théories. Les termes décrivent des groupes d'organismes en relation avec un nœud spécifique sur un arbre phylogénétique ou un cladogramme: Les états de caractère Les scientifiques appelés cladistes arrangent les taxons dans un arbre phylogénétique qui peuvent révéler de nouvelles relations évolutives. Les regroupements sont faits sur la base de caractéristiques physiques, moléculaires, génétiques et comportementales. Un diagramme appelé cladogramme montre la parenté, chaque fois que des espèces se sont éloignées d'un ancêtre commun à divers moments de l'histoire de l'évolution. Cladogrammes sont des diagrammes de branchement de données cladistiques qui organisent certaines caractéristiques en utilisant des ensembles de données physiques comparatives ou des données moléculaires, par exemple. Aujourd'hui, les chercheurs utilisent souvent des programmes informatiques pour combiner des ensembles de données pour créer des cladogrammes plus précis qui montrent des relations cohérentes et complètes entre les organismes. La méthodologie de base n'est pas difficile, mais chaque étape doit être méticuleusement effectuée: Les origines de l'evo traditionnel Les méthodes de classification provisoires remontent à l'Antiquité. Tous les organismes vivants étaient supposés être des plantes ou des animaux. Les méthodes classiques ne faisaient aucune distinction entre le fait que les traits observés étaient hérités d'un ancêtre éloigné ou d'un ancêtre plus récent. Le but était de concevoir une carte de la façon dont la vie sur Terre aurait pu évoluer de la mer. Les caractéristiques utilisées pour la classification sont déterminées par des experts qui examinent des différences évidentes telles que la fourrure, les écailles ou les plumes. L'approche a mieux fonctionné pour classer les vertébrés que les invertébrés. La classification évolutive place les organismes en groupes de taille décroissante sous trois domaines qui sont ensuite divisés en royaume, phylum /division, classe, ordre, famille, genre et espèce. Les méthodes cladistiques ne sont pas liées au système de classification linnéen, et ils approfondissent la connectivité. La systématique traditionnelle organise les organismes sur un arbre évolutif en fonction du moment et de la façon dont une espèce a changé pour s'adapter à un nouveau style de vie ou à un nouvel habitat, par exemple. L'arbre montre la direction de l'évolution dans le temps. Les évaluations subjectives des traits et caractéristiques dans les méthodes traditionnelles peuvent potentiellement biaiser les résultats et rendre une étude difficile ou impossible à reproduire. Les méthodes cladistiques et phylogénétiques de classification sont préférées aujourd'hui aux méthodes traditionnelles dans la classification "in the natural sciences.", 3, [[La nouvelle approche est plus scientifique, fondée sur des preuves et irréfutable. Par exemple, le séquençage de l'ADN et de l'ARN est utilisé pour étudier les organismes au niveau moléculaire pour un placement nuancé sur un cladogramme. Les organismes sont organisés selon leurs caractéristiques dérivées communes. La cladistique dans le domaine de la biologie permet aux scientifiques d'identifier des modèles, de former une hypothèse, de tester des hypothèses et de faire des prédictions. "La cladistique, alors, c'est la découverte", comme le décrivent les cladistes contemporains, David M. Williams et Malte C.Ebach, en 2018. Williams et Ebach envisagent la cladistique comme un processus de classification naturelle qui ne nécessite pas d'ancrage dans la théorie de l'évolution. La technologie ajoute un niveau de précision et de sophistication aux méthodes de cladistique. En particulier, le séquençage de l'ADN des gènes indique un degré de parenté et une ascendance partagée avec un degré de confiance élevé. Les différences dans l'ADN peuvent donner un aperçu de la date à laquelle les espèces partageaient un ancêtre commun. De nouvelles découvertes peuvent corroborer ou corriger les hypothèses précédentes sur la façon dont les organismes ont évolué et aider à classer les nouvelles espèces au fur et à mesure de leur découverte.
. Un clade représente un groupe qui comprend un ancêtre commun et tous
descendants. La cladistique
est une forme moderne de taxonomie
qui place les organismes sur un diagramme ramifié appelé cladogramme
(comme un arbre généalogique) basé sur des traits tels que les similitudes de l'ADN et la phylogénie .
Histoire ancienne des systèmes de classification
(un groupe; singulier) qui comprenait plusieurs taxons
(groupes; pluriel). Linnaeus a également développé la nomenclature binomiale - un système d'attribution de noms scientifiques comme Homo sapiens
(humain) aux organismes.
de Darwin a secoué la communauté scientifique en suggérant que tous les organismes descendaient d'un ancêtre commun et pouvaient être classés en fonction de leurs relations évolutives.
Systèmes de classification du XXe siècle
a été publié en 1942 par la Columbia University Press.
Emergence de la cladistique
en 1950 quand il a écrit son livre sur la systématique phylogénétique.
Qu'est-ce que la systématique phylogénétique?
est l'étude des relations évolutives connues ou supposées basées sur la phylogénie
(lignée) des organismes groupés. L'arbre de vie phylogénétique illustre comment les taxons (groupes d'organismes) ont évolué dans un ordre spécifique alors que la vie se diversifiait et se ramifiait à partir d'un ancêtre commun.
Définition de la cladistique
Hypothèses de base de la classification cladistique
Qu'est-ce qu'un cladogramme?
, marsupiaux
et euthériens
. Les mammifères partagent de nombreuses caractéristiques mais diffèrent dans leur façon de se reproduire.
sont paraphylétiques parce que le groupe comprend les hornworts
, hépatiques
et mousses
mais exclut les plantes vasculaires.
Exemples de cladistiques
Terminologie de la classification cladistique
États de caractère des organismes
sont des traits dérivés de le processus de sélection naturelle, d'adaptation et de variance héréditaire qui mène à la biodiversité dans la vie. En tant que tel, seules les synapomorphies
sont pertinentes pour discerner les relations évolutives. Les synapomorphies multiples dans les organismes ayant un ancêtre commun sont monophylétiques
:
Méthodes de cladistique
< li> Choisissez les taxons à étudier, comme plusieurs espèces d'oiseaux.
Classification évolutive traditionnelle
Classification cladistique moderne
Future Directions in Cladistics
