Qu'est-ce qu'un cladogramme? Définition et exemples

UNE cladogramme est un diagramme qui représente une relation hypothétique entre des groupes d'organismes, y compris leurs ancêtres communs. Le terme "cladogramme" vient des mots grecs clados, ce qui signifie "branche", et gramma, ce qui signifie "caractère". Le diagramme ressemble aux branches d'un arbre qui s'étendent vers l'extérieur à partir d'un tronc. Cependant, la forme du cladogramme n'est pas nécessairement verticale. Le diagramme peut dériver du côté, du haut, du bas ou du centre. Les cladogrammes peuvent être très simples, ne comparant que quelques groupes d'organismes, ou très complexes, classant potentiellement toutes les formes de vie. Cependant, les cladogrammes sont plus souvent utilisés pour classer les animaux que les autres formes de vie.

Les scientifiques utilisent des synapomophies pour comparer des groupes afin de construire un cladogramme. Synapomophies sont des caractéristiques héréditaires communes, comme avoir de la fourrure, produire des œufs écalés ou avoir le sang chaud. À l'origine, les synapomorphies étaient des traits morphologiques observables, mais les cladogrammes modernes utilisent des données et des protéines de séquençage d'ADN et d'ARN.

La méthode d'hypothèse des relations entre les organismes et la construction de cladogrammes est appelée cladistique. Les relations hypothétiques entre les organismes sont appelées phylogénie. L'étude de l'histoire évolutive et des relations entre organismes ou groupes est appelée phylogénétique.

Points clés à retenir: Qu'est-ce qu'un cladogramme?

• Un cladogramme est un type de diagramme qui montre des relations hypothétiques entre des groupes d'organismes.
• Un cladogramme ressemble à un arbre, avec des branches sur un tronc principal.
• Les aspects clés d'un cladogramme sont la racine, les clades et les nœuds. La racine est l'ancêtre initial qui est commun à tous les groupes qui en dérivent. Les clades sont les branches qui indiquent les groupes apparentés et leurs ancêtres communs. Les nœuds sont les points qui indiquent les ancêtres hypothétiques.
• À l'origine, les cladogrammes étaient organisés en fonction des caractéristiques morphologiques, mais les cladogrammes modernes sont plus souvent basés sur des données génétiques et moléculaires.

Parties d'un cladogramme

le racine est le tronc central d'un cladogramme qui indique l'ancêtre commun à tous les groupes qui en dérivent. Un cladogramme utilise des lignes de branchement qui se terminent par un clade, qui est un groupe d'organismes partageant un ancêtre hypothétique commun. Les points où les lignes se croisent sont les ancêtres communs et sont appelés noeuds.

Ce sont deux cladogrammes identiques. Alexei Kouprianov / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

Cladogramme vs Phylogramme

Un cladogramme est l'un des nombreux types d'arbres utilisés en phylogénétique. D'autres diagrammes incluent des phylogrammes et des dendrogrammes. Certaines personnes utilisent les noms de manière interchangeable, mais les biologistes reconnaissent une différence distincte entre les diagrammes d'arbres.

Les cladogrammes indiquent une ascendance commune, mais ils n'indiquent pas le temps d'évolution entre un ancêtre et un groupe descendant. Bien que les lignes d'un cladogramme puissent être de longueurs différentes, ces longueurs n'ont aucune signification. En revanche, les longueurs de branche d'un phylogramme sont proportionnelles par rapport au temps d'évolution. Ainsi, une longue branche indique un temps plus long qu'une branche plus courte.

Il s'agit d'un arbre de vie phylogénétique non raciné. zmeel / Getty Images

Bien qu'ils puissent sembler similaires, les cladogrammes diffèrent également des dendrogrammes. Les cladogrammes représentent des différences d'évolution hypothétiques entre des groupes d'organismes, tandis que les dédrogrammes représentent à la fois des relations taxonomiques et évolutionnaires.

Comment construire un cladogramme

Les cladogrammes sont basés sur la comparaison des similitudes et des différences entre les groupes d'organismes. Ainsi, un cladogramme pourrait être construit pour décrire les relations entre différents types d'animaux, mais pas entre les individus. Suivez ces étapes simples pour construire un cladogramme:

1. Identifiez des groupes distincts. Par exemple, les groupes pourraient être des chats, des chiens, des oiseaux, des reptiles et des poissons.
2. Faites une liste ou un tableau des caractéristiques. N'énumérer que les caractéristiques qui peuvent être héritées et non celles qui sont influencées par des facteurs environnementaux ou autres. Les exemples incluent les vertèbres, les cheveux / la fourrure, les plumes, les coquilles d'oeufs, les quatre membres. Continuez à lister les traits jusqu'à ce que vous ayez un trait commun à tous les groupes et suffisamment de différences entre les autres groupes pour faire un diagramme.
3. Il est utile de regrouper les organismes avant de dessiner le cladogramme. Un diagramme de Venn est utile car il montre des ensembles, mais vous pouvez simplement lister les groupes. Par exemple; Les chats et les chiens sont tous les deux des vertébrés avec de la fourrure, quatre membres et des œufs amniotiques. Les oiseaux et les reptiles sont des vertébrés qui pondent des œufs décortiqués et ont quatre membres. Les poissons sont des vertébrés qui ont des œufs, mais qui n'ont pas quatre membres.
4. Dessinez le cladogramme. Le trait commun partagé est la racine. Tous les animaux de l'exemple sont des vertébrés. Le premier nœud mène à la branche des organismes ayant le moins en commun avec les autres groupes (poissons). Le nœud suivant du tronc mène à un autre nœud qui se ramifie aux reptiles et aux oiseaux. Le dernier nœud des branches du tronc pour les chats et les chiens. Vous vous demandez peut-être comment décider si le deuxième nœud conduit à des reptiles / oiseaux ou à des chats / chiens. La raison pour laquelle les reptiles / oiseaux suivent les poissons est qu'ils pondent des œufs. Le cladogramme fait l'hypothèse que la transition des œufs décortiqués aux œufs amniotiques s'est produite au cours de l'évolution. Parfois, une hypothèse peut être incorrecte, c'est pourquoi les cladogrammes modernes sont basés sur la génétique plutôt que sur la morphologie.

Sources

• Dayrat, Benoît (2005). "Les relations ancêtre-descendant et la reconstruction de l'arbre de vie". Paléobiologie. 31 (3): 347-53. doi: 10.1666 / 0094-8373 (2005) 031 [0347: aratro] 2.0.co; 2
• Foote, Mike (printemps 1996). "Sur la probabilité des ancêtres dans le dossier fossile". Paléobiologie. 22 (2): 141-51. doi: 10.1017 / S0094837300016146
• Mayr, Ernst (2009). "Analyse cladistique ou classification cladistique?". Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 12: 94-128. doi: 10.1111 / j.1439-0469.1974.tb00160.x
• Podani, János (2013). "Pensée arborescente, temps et topologie: commentaires sur l'interprétation des diagrammes arborescents en systématique évolutionnaire / phylogénétique" . Cladistique. 29 (3): 315-327. doi: 10.1111 / j.1096-0031.2012.00423.x
• Schuh, Randall T. (2000). Systématique biologique: principes et applications. ISBN 978-0-8014-3675-8.