La cladistique est l'outil essentiel et fondamental de la biologie évolutive. Avec elle, les relations évolutives entre les êtres vivants sont déterminées en fonction de leurs caractères communs.
Savez-vous comment fonctionne cette branche de la science? Connaissez-vous son importance dans la société moderne? Si vous souhaitez recevoir une réponse à ces questions, nous vous encourageons à poursuivre votre lecture.
La méthode pour classer les êtres vivants
La cladistique est un concept dérivé du grecklados(branche), qui se définit comme une méthode d'analyse rigoureuse qui utilise les propriétés dérivées partagées des êtres vivants pour les classer.
En d'autres termes, la cladistique analyse les propriétés qui différencient un ensemble d'êtres vivants des autres.
Cette méthode est la plus importante des écoles phylogénétiques, c'est-à-dire les branches de la biologie qui étudient les relations évolutives entre tous les êtres vivants et, bien sûr, les animaux.
L'entomologiste allemand Will Hennig est considéré comme le père de la cladistique, unifiant toutes les idées existantes jusqu'à présent en un tout cohérent.
Les méthodes utilisées par la cladistique sont variées, mais reposent sur des principes simples. Ensuite, nous verrons ce qu'ils sont.
Les arbres phylogénétiques permettent la classification des êtres vivants.
Le principe de parcimonie maximale
Le principe de parcimonie maximale est à la base de toutes les relations phylogénétiques. Il postule que, pour établir des relations évolutives entre deux groupes d'animaux, le nombre minimum de changements est toujours considéré comme allant des caractères ancestraux aux dérivés.
C'est logique si l'on tient compte du fait que l'évolution dans la nature va toujours « par le plus court chemin » : changements et adaptations chez les animaux. ils vont petit à petit et toujours par petits pas.
A titre d'exemple chez les animaux, on peut considérer la formation d'ailes chez les insectes. Comme il semble logique, le chemin qui implique le moins de changements est que les insectes n'avaient pas d'ailes ancestralement.
Plus tard, ils développeraient un certain type d'extension dans leur thorax qui les aiderait à planifier et finalement, l'évolution aurait pour résultat l'aile fonctionnelle que nous connaissons.
Cette adaptation a plus de sens évolutif que l'inverse (qu'ils avaient des ailes depuis le début et les ont perdues). Pourtant, les attributs animaux les plus simples sont souvent considérés comme ancestraux.
Qu'est-ce qu'un cladogramme ?
Cladistics vise à faire des cladogrammes. Un cladogramme n'est rien de plus qu'un diagramme en arbre où les branches évolutives sont liées.
Chaque branche d'un arbre s'appelle un clade. Chaque clade est un groupe différencié des autres par un caractère dérivé ou synapomorphie.
Autrement dit, si dans une classification nous séparons les mammifères d'un groupe formé par le reste des vertébrés, la synapomorphie possible qui les séparerait pourrait être la présence de placenta dans leur fécondation interne, une caractéristique unique des mammifères.
Donc, les cladogrammes sont formés sur la base des nouveautés évolutives (ou synapomorphies) qui évoluent à partir d'un caractère ancestral. Cependant, il se peut que les animaux perdent des attributs et retrouvent leur caractère ancestral.
Un exemple très classique est la présence de cinq doigts chez les primates, caractère ancestral qui en a conduit à quatre et qui a été retrouvé dans cette famille. Cependant, ces simplesiomorphies ne sont pas prises en compte pour la réalisation de cladogrammes.
Des os à l'ADN
Les informations sur lesquelles les chercheurs s'appuient pour la relation phylogénétique ont considérablement varié au fil du temps. A l'origine, les biologistes évolutionnistes ont travaillé avec des caractères morphologiques, comme le nombre ou la taille de certains os.
C'était l'âge d'or de l'anatomie comparée, puisque certains personnages étaient comparés et selon les similitudes ou les différences ils classaient les animaux : ont-ils une colonne vertébrale ou non ? (vertébrés ou invertébrés) ont-ils un œuf amniotique ou non ? (amphibiens ou reptiles) ont-ils le pouce opposable au pied ou pas ? (chimpanzés ou humains).
Ces techniques, bien qu'adéquates, sont tombées en désuétude à partir de la fin du 20e siècle avec la découverte des techniques moléculaires et ADN.
Avec eux, les scientifiques peuvent comparer d'énormes chaînes de matériel génétique séquencé dans des bases de données. Ainsi, au moindre changement dans la séquence des bases d'ADN, les scientifiques peuvent détecter d'infimes variations évolutives.
Avec l'aide de programmes informatiques, ces changements peuvent permettre la formation de cladogrammes extrêmement complexes qui ont parfois mis en échec des théories évolutionnistes très respectées, comme lorsqu'il a été démontré que les eucaryotes sont en réalité une branche des archées.
En bref, la cladistique n'est rien de plus qu'un outil qui aide les scientifiques à démêler les relations évolutives entre les taxons d'animaux et d'autres êtres vivants en suivant une série de principes simples.
