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Comprendre et construire des arbres phylogénétiques

Transcription de la vidéo

quand on observe tout la diversité des êtres vivants qui se trouvent autour de nous c'est assez naturel de se demander en quoi toutes ces espèces sont reliés sont apparentés les unes aux autres et pour mettre dans sa un contexte évolutif bas leur parenté devrait directement dépendre de l'ancêtre commun de ces deux espèces est ce que nous allons essayer de faire dans cette vidéo et bien c'est construire un arbre pour montrer comment chaque espèce a évolué depuis un ancêtre commun et nous allons le faire à partir de très caractéristique qu'on peut observer alors évidemment là ça va être une très grosse simplification je vais le faire avec uniquement cinq espèces et 5 très caractéristique très simples comme nous le verrons dans d'autres vidéos ça peut être fait dans un contexte beaucoup plus compliqué et c'est ce que font les biologistes il analyse bien plus que cinq traits caractéristiques ils vont faire une analyse moléculaire en terme de différence de protéines en terme de différence d'adr tout ça pour construire petit à petit ce qu'on appelle l'arbre phylogénétique l'arbre philo génétique philo ça vient du grec et ça signifie groupe sorte génétique et bien forcément c'est lié au terme de gênes et c'est pour donc expliquer d'où viennent ces groupes d'où viennent toutes ces espèces alors ce qui est important de se souvenir c'est que ces arbres sont toujours des hypothèses donc comme toujours partons de l'hypothèse la plus simple qui peut expliquer les observations que nous avons remarqué dans notre cas ben si on s'intéresse à la liste d'espèces que j'ai noté ici on peut remarquer qu'il y en a une qui est particulièrement différente des autres c'est la lamproie la lamproie que tu vois là n'a aucune des cinq caractéristiques qu'on observait donc on va considérer qu'elle fait partie du groupe externe la plupart du temps quand on peut veut construire un arbre phylogénétique on va d'abord trouver un groupe complètement différent des autres complètement externe dans notre cas c'est l'espèce qui n'a aucune des caractéristiques observées mais si par exemple on s'intéresse à nos différences génétiques et ben ça pourrait être l'espèce qui a le plus grand nombre de différences génétiques comparé à tout le reste donc ça fait sens l'hypothèse la plus simple c'est de dire que son ancêtre commun est plus éloigné que les ancêtres communs des autres je vais donc commencé par dessiner l'arbre et je vais commencer par aller loin dans le temps donc il ya très très longtemps il y a donc eu un point d'embranchements où on peut trouver l'ancêtre commun entre la lamproie et toutes les autres espèces et il se peut qu'il y ait beaucoup d'espèces entre cet être commun et la lamproie qui existe à notre époque alors maintenant ce qu'on va se demander c'est comment tout le reste va se diviser en différentes branches et ce qui est commun entre tous le reste et qui n'est pas commun avec la lamproie la chose commune c'est que toutes les espèces ont une mâchoire c'est donc assez raisonnable de dire que cet ancêtre commun entre les lamproies et les autres animaux qu'on a ici à ce point dans franchement s'est divisée en plusieurs espèces et une de ces espèces a dû développer une mâchoire on va donc considérer que la mâchoire est un trait caractéristique dérivés l'ancêtre commun ici à la racine n'en avaient pas encore mais un certain moment à cause du l'environnement petit à petit d'une mâchoire s'est développée et parce que il s'est avéré qu'elle n'était plus favorable par rapport à l'environnement ça pourrait être aussi juste un dérivé génétique dans notre cas ici je devine plutôt que c'était part parce que c'était plus favorable à l'environnement voyons voir maintenant si on arrive à classer le reste il nous reste donc quatre espèces on peut barrer ce qu'on a déjà écrit et on peut barrer la mâchoire maintenant on peut observer que le trait caractéristique qui regroupe le plus d'espèces ce sont les poumons mais toutes les espèces non non pas par exemple ici on a le bar commun et lui la pâte poumon il ne respire pas l'air comme les autres animaux qui vivent hors de l'eau et donc le point suivant de divergence va avoir lieu entre le bar commun et les autres espèces qu'on observe ici je peux donc maintenant écrire beurre alors ce sont toujours des hypothèses mais je pense que ce sont des hypothèses tout à fait raisonnable on a le baril si on va trouver un ancêtre commun entre le bar et les trois autres espèces à ce point d'embranchements 6 mai de gamme un certain moment cet ancêtre commun va diverger se diviser en plusieurs espèces est une des espèces va développer des poumons mais on se pose que ça ne s'est pas produit dans la lignée du bar commun une fois de plus ce que je cherche c'est l'explication la plus simple on pourrait imaginer une situation où les poumons évoluer puis à nouveau disparaissent pour revenir à une forme plus ancestrales mais en fait on préfère partir de l'explication la plus simple c'est une propriété que les biologistes vont appeler la parcimonie la parcimonie c'est un mot qui dans le langage courant signifie en fait bon marché ou économe quand on dit quelqu'un qui les parcimonieux on veut dire qu'il est économe et dans ce contexte en fait ça veut dire qu'on essaye d'être économe en complexité on essaie donc de trouver les explications sur ce qui s'est passé qu'ils soient les plus simples possibles et bref revenons à ce que nous faisons on a donc déjà pris en considération le bar commun et les poumons on peut donc barré tout seul que nous reste-t-il il nous reste l'antilope l' aigle à tête blanche et l'alligator et comme caractéristique le gésier la folle la fourrure et les plumes on peut remarquer que tant l'aigle que l'alligator ont un gibier l'antilope à de la fourrure et l'aigle à des plumes alors une fois de plus j'essaie de faire ça en temps réel on va dessiner une branche ici et disons que c'est la branche de l'aigle à tête blanche c'est la branche qui nous mène à l'aigle et voyons voir si ça nous permet de classer les autres et expliquer la différence entre eux alors on a pu remarquer que l'aigle et l'alligator ont quelque chose de commun c'est le gibier on peut donc dire qu'ils sont plus proches en termes de lien de parenté que l'aigle et l'antilope j'ai donc dessiner ça ici on a la lignée de l'alligator la lignée de l'alligator alors évidemment je pourrait inverser la base de l'alligator et de l'aigle puisqu'il démarre du même embranchements tout comme de tout point d'embranchements on préfère tourner l'arbre est donc ensuite il nous reste l'antilope l'antilope qui va donc être ici alors on a un ancêtre commun entre le bar comme un legs la tête blanche l'indicateur et l'antilope et il se trouve juste ici on a un embranchement qui nous a mené à une divergence avec le développement des poumons comme on en a fait l'hypothèse est donc cette branche si maintenant nous montre l'ancêtre commun entre l'antilope l'alligator et l'aigle à tête blanche est l'ancêtre commun entre l'alligator et l'aigle doit avoir un gésiers donc ici on a dû voir apparaître le gibier selon notre hypothèse et toutes les espèces qui descendent de cet ancêtre qui a développé un gibier ont également un gibier une fois de plus après disparaître tout ça ce sont que des hypothèses maintenant on a tenu compte du gésier je peux donc barré cette colonne et en fait on a aussi tenu compte des plumes d'aigle elle seule à quai des plumes nous qu'on va retrouver l'ancêtre commun entre l'aigle et l'alligator ici il s'est divisée en plusieurs espèces dont une qui a développé des plumes alors tu sais bien que l'aigle à tête blanche n'est pas le seul animal qui a des plumes donc on a d'autres espèces en fait qui se sont ici après divisée je parlais plume ne devons plus que tenir compte de la fourrure on ne sait pas quand c'est apparu on pourrait chercher plus d'information plus de preuves pour avoir une bonne hypothèse mais ça doit être un moment le long de cette branche si on peut donc écrire ici fourrure ceci est donc un arbre phylogénétique raisonnable j'ai fait en sorte de pratiquer le concept de parcimonie pour proposer l'hypothèse la plus simple possible il existe des explications bien plus compliqué et il se peut que certaines de ces explications plus compliqué soit tout à fait vrai mais à partir de ceux-ci on a une représentation graphique rapide et facile qui nous montre des liens de parenté possible entre des espèces différentes et qui partagent des ancêtres communs selon cet arbre phylogénétique on peut dire que l'alligator et l'aigle à tête blanche sont plus apparentes et que l'aigle à tête blanche n'est apparente etc l'antilope ils ont un ancêtre commun plus récents si on voulait faire vraiment cette analyse de tous ces animaux et de leur lien de parenté il faudrait qu'on étudie la génétique et la variété des protéines pour voir si cela confirme notre schéma est ce que l'adn de l'aigle et l'adn de l'alligator sont plus proches que l'adn de l'aigle ne l'aide de l'adn de l'antilope et particulièrement quand tout ceci se complexifie et bien on va trouver plusieurs explications on va trouver plusieurs éléments de preuve et toujours petit à petit préciser davantage nos arbres phylogénétiques