Qu'est-ce qu'un arbre phylogénétique ?

Matrice taxons -caractères

[ Après le choix des caractères homologues et la détermination de leur état (dérivé ou ancestral), on peut dresser un tableau nommé matrice taxons (=diverses espèces étudiées) - caractères (où l'état du caractère est indiqué). On peut alors classer les espèces en fonction du caractère le plus partagé à l'état dérivé au caractère le moins partagé.  Pour cette comparaison, on choisit une espèce (ici : lamproie) pour laquelle tous les caractères sont à l'état primitif : on nomme extra-groupe cette espèce.

[ C'est ce classement qui permet de construire l'arbre phylogénétique correspondant.

Arbre phylogénétique

[ Un arbre phylogénique est constitué de branches à l'extrémité desquelles sont placées les espèces actuelles et espèces fossiles. A chaque noeud de l'arbre se trouvent non pas un fossile  mais un ancêtre commun hypothétique.  Sur les branches des arbres, on note, par un petit trait perpendiculaire à la branche la ou les innovations génétiques (= caractères dérivés acquis).

[ Si on considère un ancêtre commun hypothétique et toutes les espèces vivantes et fossiles qui en dérivent (en pratique : toutes les espèces se trouvant à l'extrémité des branches partant de ce noeud), ils partagent un certain nombre de caractères dérivés acquis en amont de l'ancêtre commun hypothétique et définissent un clade.  En d'autres termes, un clade est le groupe d’espèces vivantes ou/et fossiles ainsi que leur ancêtre commun qui partagent les mêmes caractères dérivés.

[ On peut dresser le portrait robot de l'ancêtre commun hypothétique : ce portrait robot est la liste de tous les caractères dérivés acquis avant cet ancêtre commun.

[ Une espèce est d’autant plus proche d’une autre qu’elle partage avec cette autre un nombre important de caractères dérivés ; exemple : le "caméléon" est plus apparenté au "cheval" qu'au "crapaud" : en effet, il partage avec le cheval 4 caractères dérivés (amnios, doigts, mâchoire, dents) alors qu'il ne partage que 3 caractères dérivés avec le "crapaud" (doigts, mâchoire, dents) .

=> On a trouvé très récemment chez les oiseaux des gènes inactifs codant pour des protéines impliquées dans la fabrication des dents. On est parvenu à activer expérimentalement ces gènes et à obtenir des ébauches dentaires chez des embryons d’oiseaux ; par ailleurs, certains oiseaux possèdent -de façon anormale- des dents. Donc la disparition des dents chez les oiseaux n'est pas un caractère primitif comme l'est, chez certaines espèces, l'absence de dents, mais au contraire un caractère dérivé.