Le site des passionnés de biologie évolutive !

La vocation de Phylogénie est de produire une vulgarisation de qualité des sciences du vivant et particulièrement de la biologie évolutive et de la phylogénie, et d’offrir un espace d’informations, de partage et d’échange aux passionnés de sciences naturelles.

Tous les textes présents sur Phylogénie sont écrits à partir de sources scientifiques, citées dans la section Bibliographie / Références.

Cette page d’accueil a pour objet de définir succinctement les thèmes abordés sur Phylogénie.

Les différentes sections du site viendront approfondir les notions qui sont ici présentées.

Qu’est-ce que la biologie ?

Le terme Biologie provient du grec bios – la vie – et logos – le discours, le traité – ; c’est un néologisme qui apparaît chez divers auteurs naturalistes entre la fin du XVIIIème siècle et le début du XIXème siècle.

Tout ce qui est généralement commun aux végétaux et aux animaux comme toutes les facultés qui sont propres à chacun de ces êtres sans exception, doit constituer l’unique et vaste objet d’une science particulière qui n’est pas encore fondée, qui n’a même pas de nom, et à laquelle je donnerai le nom de biologie.

Histoire naturelle des animaux sans vertèbres, Jean-Baptiste de Lamarck, Déterville , Paris, 1815-1822

La biologie est, en effet, une discipline scientifique qui a pour objet l’étude de tout être vivant, ainsi que de l’environnement dans lequel les organismes évoluent, depuis l’apparition de la vie sur Terre jusqu’à ses développements actuels, et ce, à des échelles très différentes – de la molécule à l’écosystème.

Ceci est un fait d’importance : l’étude scientifique des êtres vivants est récente ! La biologie est une science jeune où beaucoup reste à découvrir.

Chaque étude apporte de nouvelles connaissances sur l’organisation et l’évolution du vivant sur la planète. De quoi réjouir tous les passionnés de sciences naturelles !

Pour plus de détails à propos des sciences du vivant, consultez les pages du site consacrées à la biologie et ses différentes sous-disciplines (biologie moléculaire, cellulaire, microbiologie et microscopie, anatomie et physiologie, éthologie, écologie, génétique, taxonomie et systématique, etc.).

La section Blog Actualités de Phylogénie vient compléter les pages du site, en donnant les dernières nouvelles des sciences du vivant.

Qu’est-ce que la biologie évolutive ?

La biologie évolutive – ou biologie de l’évolution – a pour but de comprendre le vivant et son évolution, depuis son apparition jusqu’à ses développements actuels.

Elle étudie les mécanismes qui font varier les êtres vivants, et constituent les espèces au fil des âges de la planète.

Elle regroupe des disciplines diverses, telles que sont la phylogénie, la biologie et la génétique des populations, la génétique et l’écologie évolutive, la phylogéographie – pour ne nommer que certaines d’entre elles.

En étudiant les mécanismes mêmes qui conduisent à l’évolution des êtres vivants, la Biologie Évolutive porte un éclairage vigoureux sur le monde vivant et propose une méthode éprouvée pour le comprendre. C’est une science encore jeune, et de nombreux aspects sont encore l’objet d’intenses recherches.

Avant-propos de Biologie évolutive, dirigée par Frédéric Thomas, Thierry Lefèvre & Michel Raymond, DeBoeck, Paris, 1ère édition 2010, 2nde Édition 2016

L’évolution aussi contemporaine que passée, l’évolution fondement des fonctions de tout organisme : difficile dès lors de ne pas penser que la biologie de l’évolution, même sous une forme simplifiée et généraliste, devrait faire partie de la culture commune. Chaque élève devrait pouvoir constater la diversité du vivant, puis apprendre et comprendre que cette diversité est le résultat d’une diversification qui a certes une longue histoire mais qui est toujours et sans cesse à l’œuvre. Ce besoin de connaissance et de compréhension est d’autant plus nécessaire que l’impact des activités humaines sur la biodiversité est sans précédent et que l’activisme des créationnistes de tout poil montre la force des résistances à un « humanisme de l’évolution ».

Jean-Dominique Lebreton, préface de la seconde édition de Biologie évolutive, dirigée par Frédéric Thomas, Thierry Lefèvre & Michel Raymond, DeBoeck, Paris, 1ère édition 2010, 2nde édition 2016

Pour plus d’informations concernant la biologie évolutive, consultez la section La théorie de l’évolution.

Grâce à la synthèse moderne, qui fait se rencontrer la darwinisme avec la génétique mendélienne, la biologie évolutive s’est peu à peu imposée comme le cadre théorique de référence pour l’étude du vivant.

Qu‘est-ce que la théorie de l’évolution ?

Vaste sujet !

La section du site consacrée à la théorie de l’évolution en expliquera les origines et les mécanismes, ainsi que ses développements depuis la publication en 1859 par Charles Darwin de l’ouvrage fondateur De l’origine des espèces.

La théorie de l’évolution fait l’objet d’un consensus scientifique international, comme le rappelle Guillaume Lecointre :

L’évolution biologique telle qu’elle est aujourd’hui validée par les scientifiques repose sur un enchaînement extrêmement simple de constats et de déductions, qui furent déjà ceux de Charles Darwin (1809-1882) documenta méticuleusement dès 1859 dans son ouvrage L’origine des espèces. Cet enchaînement a été validé un nombre incalculable de fois par des chercheurs de terrain, mais également en laboratoire, puis grâce à des expériences « grandeur nature » en permanence réalisées par l’industrie agro-alimentaire (lorsqu’elle tente de contrer les capacités évolutives des ravageurs), par l’industrie biotechnologique (lorsqu’elle tire partie des capacités évolutives d’êtres vivants pour leur faire fabriquer des molécules) ou encore par la recherche biomédicale (lorsqu’elle doit lutter contre les capacités évolutives des agents pathogènes pour l’homme.

Guillaume Lecointre (dir.), Guide critique de l’évolution, 2009, Belin, Paris.

On peut résumer cet enchaînement de constats et de déductions – les bases des mécanismes à l’œuvre dans la transformation des espèces tels que présentés par Darwin -, comme suit :

  • Au sein d’une espèce, il existe des variations.
  • Certaines de ses variations vont être sélectionnées par l‘environnement, si celles-ci offrent un avantage à l’espèce.
  • Au fil des générations, les individus ayant conservé les variations avantageuses, seront de plus en plus nombreux, lesdites variations leur apportant un avantage sélectif au sein du milieu dans lequel ils évoluent.
  • C‘est donc le milieu qui sélectionne les variations avantageuses, parmi l’ensemble des variations produites à la base au sein des espèces.

Depuis Darwin, la théorie de l’évolution s’est développée, notamment avec les apports de la génétique. La compréhension des mécanismes évolutifs s’est enrichie et détaillée – ceci sera développé dans la section La théorie de l’évolution.

Pour l’heure, relisons cet extrait d’un article de Guillaume Lecointre :

En sciences, faits et théories fonctionnent ensemble. Si une théorie sans faits n’est qu’une fantaisie, des faits sans théorie ne sont que chaos. La théorie investit l’appréhension du fait. Une pièce de puzzle, seule, est inintelligible. Elle ne prend sens que lorsque, une fois insérée dans le puzzle, son dessin se rattache aux autres. Une théorie se nourrit et relie donc des classes diverses de faits entre eux, en retour ces faits sont mieux compris.

Au cours de l’histoire de la biologie et de la paléontologie, il y a eu des théories expliquant les origines des objets naturels, et même plusieurs théories de l’évolution. Souvent le public non averti, après avoir entendu parler de théories d’hier, commet l’erreur d’anachronisme en pensant qu’il existe aujourd’hui plusieurs théories de l’évolution en concurrence.

Dans la science contemporaine, il n’y a qu’une théorie de l’évolution valide : la théorie néo-darwinienne de l’évolution. L’adjectif  »valide » signifie simplement qu’il n’existe pas pour le moment d’autres théories plus cohérentes que celle-là. Ce qui ne l’empêche pas de détenir, comme toute théorie, des zones d’ombres, des chantiers, des parties en réparation.

Guillaume Lecointre, « Qu’appelle-t-on évolution? », 2008

Pour plus d’informations concernant la théorie de l’évolution, consultez la section La théorie de l’évolution.

Qu’est-ce que la phylogénie ?

La phylogénie (ou phylogenèse) est l’étude des relations de parenté entre les êtres vivants.

C’est une sorte de généalogie, mais là où celle-ci agit au niveau des individus, la phylogénie s’attache à analyser les relations entre les espèces : il s’agit de déterminer les relations de parentés qui les unissent.

Autre différence notable : au niveau généalogique, les relations de parentés sont nécessairement reconstituées sur la bases de données rétrospectives sur l’identité des individus (registres administratifs d’état civil, par exemple).

Au niveau phylogénétique, il s’agit de reconstituer les relations entre des groupes (les espèces) ; ces relations s’établissent à partir de données rassemblées aujourd’hui, et souvent lacunaires : nous ne connaissons pas l’intégralité des espèces ayant peuplé ou même peuplant actuellement la planète !

Une manière simple de résumer la différence entre généalogie et phylogénie pourrait être :

  • la généalogie cherche qui est l’ancêtre de qui, à un niveau individuel
  • la phylogénie cherche qui est le plus proche parent de qui, au niveau des espèces

La phylogénie est donc une reconstitution des relations les plus probables entre les différentes espèces, en l’état actuel des connaissances ; on estime l’histoire évolutive la plus probable à partir de données forcément incomplètes.

La phylogenèse des êtres vivants s’écrit en fonction des découvertes actuelles, tant liées aux espèces disparues qu’à celles qui parcourent aujourd’hui la Terre. C’est une discipline en perpétuelle évolution, allant vers toujours plus de précision à mesure que les connaissances scientifiques sur la biologie des êtres vivants s’enrichissent.

Le travail de phylogenèse permet, outre la faculté d’ordonner et de classifier le vivant, de reconstituer l’évolution des êtres vivants à partir d’un ancêtre commun, et ce depuis l’apparition de la vie sur Terre ; en ce sens, elle est donc indissociable de la théorie de l’évolution.

Pour plus d’informations concernant la phylogénie, consultez la section La classification phylogénétique.

Qu‘est-ce qu’une classification phylogénétique ?

La classification phylogénétique est un système de classification des êtres vivants ; elle a pour objet d’étudier et d’ordonner les organismes vivants selon leurs relations de parenté.

La classification phylogénétique est née des travaux de Willi Henig, biologiste allemand, qui mit au point, au cours des années 50, la cladistique, posant ainsi les fondements de la systématique phylogénétique.

La classification phylogénétique se base sur les caractères des espèces. Elle va rechercher les caractères communs entre les espèces, à la recherche des liens de parentés qui les explicitent ; elle s’attache à regrouper les organismes vivants selon les caractères qu’ils ont hérités d’un ancêtre commun, celui-ci les ayant transmis à l’ensemble de ses descendants.

Contrairement à la classification classique (de Linné), la systématique phylogénétique va donc chercher, par delà les ressemblances, les relations de parenté :

  • La classification linnéenne était une systématique fondée sur la ressemblance
  • Tandis que la classification phylogénétique propose une systématique fondée sur la descendance

La classification phylogénétique consiste à construire un arbre du vivant, représentant les relations entre les espèces – leurs liens de parenté – , et ordonné par la recherche de leur ancêtre commun.

C’est ainsi que des grades classiques de l’ancienne classification, tels que les reptiles ou les poissons, n’ont plus de sens en termes phylogénétiques, car ils ne possèdent pas d’ancêtre commun capables de les rassembler un sein d’un même groupe (ou clade).

Clade : terme qui provient du grec clados qui signifie branche. C’est un taxon (groupe/catégorie d’espèces) strictement monophylétique, c’est-à-dire contenant un ancêtre et tous ses descendants.

Les poissons par exemple, au sens de « vertébrés aquatiques à écailles et branchies » ne fonctionne donc pas au sens phylogénétique ; en effet, une partie des espèces répondant à cette définition (les dipneustes et les cœlacanthes, par exemple) partagent le même ancêtre commun que d’autres espèces qui ne présentent pas ces caractéristiques (les tétrapodes, qui incluent les mammifères!) ; ensemble, ils forment le clade des sarcoptérygiens.

On retrouve donc pas d’ancêtre commun uniquement aux « poissons ». Ce n’est pas un groupe monophylétique !

Groupe monophylétique : en phylogénie, désigne un groupe qui comprend une espèce ancestrale et tous ses descendants.

Nota Bene : La section La classification phylogénétique abordera la terminologie particulière à la phylogénie et proposera un glossaire ainsi que des définitions des mécanismes permettant de construire un arbre de la vie !

Il en va de même pour les reptiles, au sens « vertébrés couverts d’écailles et pourvus de poumons ». Or les analyses phylogénétiques ont montré que les oiseaux (Aves) partageaient un ancêtre commun avec les « reptiles ».

Pour que les reptiles soient un clade, il faudrait y inclure les oiseaux ; aussi, la définition classiquement admises des reptiles (vertébrés couverts d’écailles et pourvus de poumons) devient obsolète, car elle ne peut s’appliquer aux oiseaux.

En revanche, le clade phylogénétique des Sauropsides, qui inclue les reptiles au sens classique, les dinosaures et les oiseaux, est formé de tous les descendants d’un même ancêtre commun : il est donc monophylétique !

Cela semble complexe ?

Pas de panique, ces notions seront explicitées et développées dans la section La classification phylogénétique ; on y trouvera un glossaire des termes fréquemment utilisé en phylogénie, ainsi qu’une description simple des méthodes de la classification phylogénétique, incluant l’élaboration d’un cladogramme.

Pour partager autour de votre passion, un forum sera bientôt mis en ligne. N’hésitez pas à venir échanger et poser vos questions !

Enfin, pour rester au courant des dernières nouvelles phylogénétiques, ne manquez pas de consulter la section Actualités.

Vous pourrez également trouver des références bibliographiques ainsi qu’une sélection de liens dans la section Bibliographie / Références.

Phylogénie est un site en cours de construction ; il est amené à se développer au fil du temps, et à rester en perpétuelle évolution !

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