Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Quelques curiosités de l'étymologie- Quelques brins de philogénie...

Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Gerard78 » 09 Mai 2010 16:01

Bonjour tout le monde!
Avant-propos:
Je poste ici, parce que je n'ai pas trouvé de rubrique ad hoc...
Désolé si j'ai fait une bêtise...

Bon, on y va!
J'ouvre donc un nouveau sujet à la suite d'une discussion sur les lamiées (je ne sais pas comment on cite! :oops: ) qui a dérivé vers la phylogénie et toute cette sorte de choses...
Il m'est apparu alors que, peut-être, il pourrait être utile de clarifier un peu le paysage, tant on lit et on entend de grosses bêtises sur le sujet, ça et là...

Attention! Deux remarques liminaires:
1- j'ai certes une petite pratique d'une dizaine d'années des outils, mais je ne prétend en aucun cas être omniscient sur le sujet. Je peux donc me gourer, et je suis ouvert aux corrections, évidemment!
2- ce nouveau sujet n'est d'évidence pas ouvert aux discussions du genre créationnisme vs. évolution! Nous n'avons ni du temps, ni des octets à perdre dans une énième inutile lutte contre quelque croisade antédiluvienne...
Je laisse donc les créationnistes à leurs fantasmes, et la terre plate à d'autres siècles! Idolâtres du fixisme, passez de ce fait votre chemin... :twisted:

Ce que je propose, c'est de revenir déjà dans un premier temps (à partir de la semaine prochaine probablement) sur Lamarck et Darwin, le gradualisme, les équilibres ponctués, etc. puis sur la notion de phylogénie, les approches cladistiques et phénétiques, l'impact de tout ça sur la systématique (donc sur notre quotidien de naturalistes, quand même!), et puis évidemment, débat ouvert à chaque étape!

S'il y a des réticences, ou des remarques, on en discute avant que je ne me lance dans le synthérique, travail pas facile du tout!

Sinon, en complément de la référence donnée précédemment (Darlu & Tassy) voici les coordonnées d'un autre bouquin, que je considère comme excellentissime (quoique en anglais, mais facile à lire):

Wiley E.O., Siegel-Causey D., Brooks D.R. & Funk V.A. 1991. The compleat cladist: A primer of phylogenetic procedures. The University of Kansas Museum of Natural History Special Publication No. 19. 1-158; 118 figures; 58 tables

Le scan de l'original est téléchargeable là (7.8 Mo) : http://www.archive.org/details/compleatcladistp00wile
ou bien une version plus clean (et plus légère: 762 ko), mais ne respectant pas nécessairement la pagination originelle:
http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/teaching/CompleatCladist.pdf

Bien, voilà pour aujourd'hui!
A plus tard donc, sans doute!
Amicalement
Gérard


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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Eddy » 09 Mai 2010 17:08

Bonjour le forum,

Vaste programme, j'attends la suite avec intérêt.

Cordialement,
Eddy
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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede jcp61 » 09 Mai 2010 17:36

Bonjour,

Voila un beau programme
Merci
Jean-Claude 61
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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede patrice » 10 Mai 2010 09:01

bonjour,
Et bien c'est un joli projet où je vais apprendre beaucoup de choses...
merci de te lancer
Bien amicalement
Patrice
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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Gerard78 » 11 Mai 2010 09:44

Bonjour tout le monde!
Avant d'entrer dans le vif du sujet, un petit préalable: comme je suppose qu'il y aura sans doute des interventions des uns ou des autres, je ferai systématiquement précéder le "corpus" de mes baratins successifs par le petit dessin ci-après. Je pense que cela permettra une lecture plus facile du fil...
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Exif et Meta MicroCartouche logo-evol.jpg (3.07 Kio) Vu 6621 fois

Un hénaurme merci aussi ici à Georges (alias Segroeg) qui a accepté de jouer le (faux!) candide pour relire ex ante mes élucubrations, afin de m'éviter de dériver vers l'obscur, uniquement compréhensible par ma femme et mon chien... :lol:
Désolé aussi si, en ce premier acte du baratin promis, j'enfonce quelques portes ouvertes, mais je préfère que les concepts de base soient les plus clairs possible...

Acte 1, "l'évolution"...
Je reviens en quelques mots sur les théories évolutionnistes, car elles sous-tendent bien entendu tout ce qui concerne la phylogénie.

Linné * (1707-1778) crée la nomenclature des trois règnes, minéral, végétal, animal (à partir de 1735 et jusqu'en 1770, 13ème édition) sur une base binomiale (classe-ordre puis surtout genre-espèce, exemple: (Insecta : Neuroptera): Ephemera vulgata (page 906 edition 1767). Aujourd'hui on dirait: Insecta: Ephemeroptera: Ephemera vulgata.
Cette nomenclature repose sur des ressemblances, et postule (suite aux travaux de J. Ray, botaniste du 17ème diècle) que les espèces sont des groupes d’individus qui engendrent, par la reproduction, d’autres individus semblables à eux-mêmes. Rien n'est dit en revanche sur le fait que lesdits individus fussent féconds ou non.
On retiendra ici la notion de "ressemblance" dont on parlera plus loin.
C'est en outre une analyse dite "fixiste", c'est-à-dire qui repose sur le postulat que les espèces ont été créées telles qu'elles sont aujourd'hui, et sont donc incapables de se modifier.
*Voir son Systema Naturae, les éditions sont téléchargeables ici: http://gallica.bnf.fr/Search?ArianeWireIndex=index&q=linn%C3%A9&lang=FR&sq=systema

Cuvier (1773-1838) est lui aussi un fixiste convaincu (enfin, peut-être aussi la volonté de ne pas déplaire aux puissants de l'époque lui a-t-elle fait défendre cette position... ;) ) mais qui s'est intéressé aux fossiles (on le considère comme le père de la paléontologie, essentiellement les vertébrés). Pour en expliquer la présence, malgré ses affinités créationnistes, il a été contraint d'adjoindre le concept de "catastrophes naturelles" (destruction d'une nature antérieure). Les espèces actuelles auraient été "créées" récemment, et les fossiles seraient des restes d'espèces irrémédiablement disparues. On lira par exemple son travail sur les éléphants.
L'intérêt de Cuvier cependant est que la documentation paléontologique entre enfin dans le champ de la recherche scientifique.
C'est d'une grande importance pour la suite.

Lamarck (1744-1829) évolutionniste, bien entendu, mais sa théorie (le transformisme, publiée en 1801**) est différente de celle de Darwin (plus tardive, 1859). En effet, Lamarck considère:
- que les espèces se modifieraient (complexification, et non pas "progrès" au sens moderne) parce qu'elles "chercheraient", sous pression des conditions environnementales, à être plus performantes (finalisme)
- qu'à l'inverse, un organe non utilisé dégénèrerait
- que de ce fait l'évolution est une auto-adaptation de l'espèce au milieu: voir l'exemple célèbre (mais caricaturé, notamment par Cuvier): la girafe a un long cou parce qu'elle doit chercher les feuilles dont elle se nourrit sur de grands arbres, et cette adaptation se transmet à sa descendance.
Idem pour le kangourou: "En veut-on un plus frappant que celui que nous offre le kangourou? Cet animal, qui porte ses petits dans la poche qu'il a sous I'abdomen, a pris l'habitude de se tenir comme debout, posé seulement sur ses pieds de derrière et sur sa queue et de ne se déplacer qu'à l'aide d'une suite de sauts, dans lesquels il conserve son attitude redressée pour ne point gêner ses petits. Voici ce qui en est résulté : 1° Ses jambes de devant, dont il fait très peu d'usage et sur lesquelles il s'appuie seulement dans l'instant où il quitte son attitude redressée, n'ont jamais pris de développement proportionné à celui des autres parties et sont restées maigres, très petites et presque sans force ; 2° Les jambes de derrière, presque continuellement en action, soit pour soutenir tout le corps, soit pour exécuter les sauts, ont au contraire obtenu un développement considérable et sont devenues très grandes et très fortes ; 3* Enfin, la queue, que nous voyons ici fortement employée au soutien de l'animal et à l'exécution de ses principaux mouvements a acquis dans sa base une épaisseur et une force extrêmement remarquable." **.
C'est la première fois que l'on parle de transmission de caractères acquis, et de variabilité temporelle des espèces: "Ainsi, parmi les corps vivans, la nature, comme je l' ai déjà dit, ne nous offre, d' une manière absolue, que des individus qui se succèdent les uns aux autres par la génération, et qui proviennent les uns des autres ; mais les espèces, parmi eux, n' ont qu' une constance relative, et ne sont invariables que temporairement"."***
C'est de plus la première fois que la documentation paléontologique est intégrée à une réflexion sur l'évolution.

On verra plus loin la différence fondamentale de Lamarck avec Darwin. mais le concept d'adaptation créé par Lamarck n'est probablement pas totalement à écarter: les crocodiles construisent des nids, le percnoptère casse les oeufs avec une pierre, etc., toutes actions qui impliqueraient qu'existe une relative finalité dans l'action qui, peut-être, se transmet. C'est la question de l'hérédité des caractères acquis.
Rappelons enfin que Lamarck (qui croyait cependant encore à la génération spontanée...) est le créateur de la biologie en tant que telle, et qu'il la définit notamment en 1802 (Hydrogéologie, texte intégral téléchargeable là: http://www.lamarck.cnrs.fr/ice/ice_book_detail-fr-text-lamarck-ouvrages_lamarck-8-1.html)

** oeuvres de Lamarck ici: http://www.biodiversitylibrary.org/Search.aspx?searchTerm=Lamarck&searchCat=
*** page 74 in J.B Lamarck 1809. Philosophie Zoologique - exposition des considérations relatives à l'histoire naturelle des animaux. Dentu , Paris. 422+450pp. téléchargeable ici: http://www.lamarck.cnrs.fr/ice/ice_book_detail-fr-text-lamarck-ouvrages_lamarck-29-1.html

Geoffroy Saint-Hilaire (1722-1844) apporte trois éclairages nouveaux qui seront repris ultérieurement: 1) alors que Lamarck voit en l'évolution un phénomène lent, graduel, Geoffroy l'envisage brusque (à l'échelle géologique), 2) Geoffroy suggère également l'analogie entre les structures vivantes (aujourd'hui, on parlera d'homologie); 3) Il montre, au travers de la découverte du Teleosaurus, qu'il peut exister un ancêtre commun entre reptiles et mammifères... ceci au grand dam de Cuvier ("controverse des crocodiles"). On verra avec Darwin et Hennig la postérité donnée à ces concepts.

Darwin **** (1809-1882) Le plus simple est de reprendre l'exemple de la girafe de Lamarck. Si, pour ce dernier, la girafe voit son cou grandir parce qu'elle en a besoin pour manger les hautes feuilles des arbres, la conception de Darwin est que seules les girafes ayant un long cou peuvent survivre. Ainsi, il n'y a pas de "désir" (entre guillemets, car c'est à comprendre plutôt comme le résultat des contraintes de l'environnement) de la part des espèces de se transformer, mais ce sont au contraire les contraintes du milieu qui font que seuls les individus les plus adaptés (dont des anomalies génétiques, par exemple un mammifère très poilu dans un environnement devenu froid) se reproduisent le mieux, et partant, supplantent les moins adaptés. Ces caractères nouveaux sont alors transmis à leurs descendants.
Il convient donc de retenir que survivent les espèces les mieux adaptées aux nouvelles conditions environnementales.
Darwin en tire alors la réflexion selon laquelle l'évolution du vivant est en forme d'arbre (un dessin de sa main l'atteste) dont certaines branches cessent de croître (espèces disparues) alors que d'autres émergent à partir de la divergence d'une branche. La vie est donc allée du plus simple vers le plus complexe, de mutation en mutation.
Cela n'exclut cependant évidemment pas une variabilité intra-spécifique.
**** 4618 documents à télécharger sur Gallica, là:
http://gallica.bnf.fr/Search?ArianeWireIndex=index&p=1&lang=FR&q=darwin

La suite au prochain épisode, avec Mayr, Hennig, Gould, gradualisme, équilibres ponctués et la phylogénie sensu stricto!
Critiques bienvenues...
Bonne nuit,
Amicalement
Gérard


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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Eddy » 11 Mai 2010 10:17

Bonjour,

Ce premier volet du tour d'horizon historique est intéressant. :) C'est important de souligner que, pour Darwin, l'équilibre se trouve vraiment entre mutation et sélection. Tu en parleras sans doute dans un de tes prochains messages, mais on pense plutôt aujourd'hui que l'équilibre est entre mutation et dérive. Mais c'est vrai que ça vient plus tard, bien après Darwin, avec Kimura notamment.

En tout cas merci pour ce message ! :)

Cordialement,
Eddy
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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Gerard78 » 11 Mai 2010 14:25

Bonjour à tous,
Merci Eddy! ;)
Pour les problématiques relatives aux théories telle celle de Kimura (théorie neutraliste de l'évolution), je préférais les regrouper in fine, afin de ne pas perturber trop le fil d'un discours qui n'est pas simple du tout à rendre intelligible à tous... :oops:
Je ne veux en effet pas trop diverger pour l'instant: précisons donc tout d'abord les contours du (très, très vaste!) problème que j'ai modestement commencé à aborder, à savoir évolution sensu lato (en introduisant le débat gradualisme/équilibres ponctués, d'où notamment ma référence à Geoffroy Saint-Hilaire, à mon avis un bon prédécesseur implicite de Gould), outils (donc phylogénie, avec les deux grandes approches, phénétique et cladistique), systématique, taxinomie...
Le but est quand même, ici, de savoir grossièrement pourquoi tel organisme vivant porte tel nom... et quelles démarches conceptuelles ont abouti aux choix taxinomiques actuels.
Ensuite, et ensuite seulement, je me propose de développer un peu plus des questions que je considère comme "en suspens", car quoi que l'on en dise, les très importants travaux de Kimura (et disciples!) notamment (car d'autres problèmes subsistent, évidemment!) sont encore en discussion (pour Kimura, problèmes de la constance des tailles de populations ou des taux de mutation dans le temps, par exemple).
Je rappelle d'ailleurs à ce propos que le bouquin dudit Kimura (Motoo Kimura, Théorie neutraliste de l’évolution, Flammarion, 1983) est encore trouvable en occasion sur les sites de librairie du web, à pas cher du tout, je viens de vérifier.
Voilà pour le moment!
Amicalement
Gérard


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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede fayna+dim » 11 Mai 2010 20:21

en voilà un sujet des plus intéressants! merci pour le temps accordé et au plaisir de suivre ton topic.. avec intérêt.

De l'éponge à homo sapiens tout un programme!!!
vas tu aussi intégrer les subtilitées de l'évolution des procaryotes, etcetera.. dans ton sujet? et pourquoi pas aborder les origines du commencement en abordant les théories sur la genèse primordiale ou comment les cellules precurtrice sont apparues bien qu'il s'agisse d'un sujet peut être un peu éloigné de ton idée de base?
ps: je me demande souvent s'il faut apprendre un nom vernaculaire de manière systématique ou plutôt se limiter? c'est parfois assez déroutant de devoir retenir plusieurs orthographes pour une même espèce, organisme...dans la grande soupe taxonomique.

cordialement.
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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Gerard78 » 11 Mai 2010 21:29

Bonjour Dimitri, tous,
Pour l'instant, j'essaie de faire un effort de simplification de concepts qui le sont moins... ;)
Je commence par le théorique, que j'essaierai de rendre vivant (sans jeu de mots!) avec des exemples, mais le but est de faire un peu le tri dans des notions qui sont souvent peu, mal, voire parfois pas du tout expliquées.
On verra ensuite pour les archées, les procaryotes et toute cette sorte de choses!

En ce qui concerne les noms des organismes vivants:
1- la taxinomie a déjà deux buts essentiels: a) la classification pour que l'on s'y retrouve dans la masse des organismes vivants, et b) la compréhension universelle: si je parle de Tipula à un anglais, il comprendra que c'est son "daddy long legs" ou sa "crane fly", le français saura que j'évoque le "cousin", l'allemand le "Bachschnake" etc.
2- on nous dit fréquemment que telle bestiole ou plante est descriptrice de tel milieu. Certes, certes, mais encore convient-il que l'espèce soit correctement décrite elle-même, et convenablement nommée... J'ai des exemples croustillants chez les bio. mol... :lol:
3- le nom scientifique est aussi un indicateur quant à l'affectation de telle bestiole (ou plante, désolé, c'est le zoologiste qui surnage!)à tel groupe ou tel autre. Exemples: Canis lupus (le loup), Canis lupus familiaris (le chien-chien, qui est alors considéré comme sous-espèce de Canis lupus), Canis lupus dingo (le dingo australien, encore une sous-espèce du loup), Canis latrans (le coyote, un Canidae "qui aboie", de latrans, mais qui n'est pas un loup) et puis Canis aureus (un des chacals, le "chien doré") etc.
4- ces noms ne sont pas donnés au hasard, et c'est aussi pour cette raison que je me suis lancé dans ce sujet sur notre forum: les contingences de la taxinomie et de la systématique phylogénétique s'expriment à plein dans cette perspective, et comprendre ces bases est essentiel pour mieux appréhender le vivant. Du moins j'espère. On en reparlera!

J'en profite pour, en trois mots, revenir à la remarque d'Eddy, à propos de Kimura.
Oui, on peut considérer que les dérives génétiques sont le fruit du hasard et peuvent être nombreuses.
Sur le nombre, il y en a de léthales, là, pas de problème, l'organisme crève, c'est réglé.
Il y en a qui sont non léthales, mais handicapantes, et là, la sélection naturelle s'opére: pas de reproduction possible de l'organisme en question, ou élimination, et bis repetita, pas de problème.
Il y a les "neutres": pas d'effet, pas de conséquences,
et enfin il y a les "performantes" qui font que l'organisme "mutant" présente des caractéristiques supérieures à son prédécesseur, et donc, à terme (toujours la sélection naturelle) le supplante.
Donc, CQFD, les théories de Kimura et al. ne sont pas incompatibles avec Darwin, du moins sur ce segment.
Et voilà pour ce soir!
Pour la suite de mon baratin, ça vient, il faut que je dessine des petits mickeys de mes blanches mains pour être le plus simple possible, et c'est pas gagné!
Amicalement
Gérard


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Re: Evolution, phylogénie, systématique, et tout ça...

Messagede Eddy » 12 Mai 2010 10:35

Bonjour,

Gerard78 a écrit:J'en profite pour, en trois mots, revenir à la remarque d'Eddy, à propos de Kimura.
Oui, on peut considérer que les dérives génétiques sont le fruit du hasard et peuvent être nombreuses.

Pourquoi ce pluriel : « les dérives génétiques » ? Je parle bien de la dérive génétique, c'est-à-dire du mécanisme par lequel une population de faible effectif (généralement voisin ou inférieur à l'effectif efficace) voit son polymorphisme se réduire sous l'effet du hasard des croisements. Cette perte de polymorphisme peut être aggravée encore par d'autres mécanismes, surtout dans le cas d'effectifs réduits (la consanguinité par exemple).

Gerard78 a écrit:Sur le nombre, il y en a de léthales, là, pas de problème, l'organisme crève, c'est réglé.
Il y en a qui sont non léthales, mais handicapantes, et là, la sélection naturelle s'opére: pas de reproduction possible de l'organisme en question, ou élimination, et bis repetita, pas de problème.
Il y a les "neutres": pas d'effet, pas de conséquences,et enfin il y a les "performantes" qui font que l'organisme "mutant" présente des caractéristiques supérieures à son prédécesseur, et donc, à terme (toujours la sélection naturelle) le supplante.

Là, tu parles plutôt des mutations. Mais il faut préciser que ces mutations défavorables, neutres ou favorables dépendent du milieu dans lequel on se trouve. Il ne s'agit pas de quelque chose d'intrinsèque à la mutation elle-même. Attention aussi au caractère non systématique de l'association « favorable / supplante ». Le favorable peut être fonction des générations. Par exemple, chez le trèfle, qui possède un mécanisme d'auto-incompatibilité du pollen, les nouveaux allèles (rares) sont favorables et leur fréquence augmente... jusqu'à ce qu'ils ne soient plus rares, et la situation se stabilise. Aucun d'entre eux n'a supplanté les autres, mais tous étaient très favorables au moment de leur apparition.

Cordialement,
Eddy
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