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Les reptiles sont un groupe paraphylétique parce que?

Les reptiles sont un groupe paraphylétique parce que?


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Voici une question à laquelle j'essaye de trouver la réponse

Les reptiles sont un groupe paraphylétique parce que… ?

A) Ils comprennent les lézards à vers, qui n'ont pas de membres

B) Le groupe ne comprend pas les oiseaux

C) Le groupe n'inclut pas les mammifères

D) Ils n'ont pas tous un cœur à trois chambres

Je suis un peu confus au sujet du raisonnement. Je sais qu'un groupe paraphylétique n'a pas tous ses descendants, donc si les oiseaux devaient être inclus, il deviendrait monophylétique. Alors, B est-il la réponse ? Quelqu'un pourrait-il aider à mieux l'expliquer?


Je pense que la formulation de la question est sans doute un peu bancale, généralement quant à la nature de ce que quelqu'un voudrait dire par le terme "reptile". Mais je pense que vous avez compris ce que votre professeur attendait. Je suis d'accord avec toi, la réponse est B.

Reptiliens est un clade (clade = groupe monophylétique) qui englobe toutes les espèces que nous classons traditionnellement comme reptiles + tous les oiseaux. Par conséquent, notre définition traditionnelle du reptile constitue un groupe paraphylétique car les oiseaux ne sont pas inclus.

Article connexe : Si les dinosaures pouvaient avoir des plumes, seraient-ils toujours des reptiles ?


ELI5 : Les oiseaux sont-ils des reptiles ? Ou les reptiles sont-ils des oiseaux ?

Edit : cette image : http://cdn.phys.org/newman/csz/news/800/2015/preshistoric.jpg et vous pouvez rechercher sur Google des oiseaux ayant des liens ADN d'ascendance avec des dinosaures.

Les oiseaux sont des oiseaux et les reptiles sont des reptiles.

Les dinosaures sont plus étroitement liés aux oiseaux modernes qu'aux reptiles, bien que les dinosaures soient toujours représentés comme une sorte de reptilien (en termes de couleur et de texture). Peut-être que la confusion vient de là. Connecter des points aléatoires je suppose

Il existe plusieurs façons de regrouper différents types d'animaux : Monophylétique (c'est-à-dire tous les animaux qui partagent un ancêtre commun). Par exemple, les mammifères sont un groupe monophylétique, car chaque mammifère a le même ancêtre commun si vous remontez quelques centaines de millions d'années. Un autre est paraphylétique, un groupe d'animaux qui partagent un ancêtre commun, mais excluant un groupe de descendants. Par exemple, dans l'usage courant, "ape" est un groupe paraphylétique car la plupart des gens n'incluent pas les humains, bien que nous partagions un ancêtre commun avec d'autres singes.

Les groupes monophylétiques sont généralement plus utiles d'un point de vue évolutif car ils nous permettent d'examiner plus précisément les arbres généalogiques, mais souvent, les groupes d'animaux sont paraphylétiques, en partie parce qu'ils ont été regroupés bien avant que nous ayons compris l'évolution.

Les reptiles sont un groupe paraphylétique, car, alors que les oiseaux descendent des dinosaures et, par conséquent, descendent d'autres reptiles, les oiseaux sont spécifiquement exclus des reptiles. Nous les comptons comme leur propre groupe monophylétique.

Ainsi, les oiseaux descendent des reptiles, ce sont donc des reptiles, mais ils ne sont pas considérés comme des reptiles car ils ne sont pas écailleux et à sang froid comme la plupart des autres reptiles, mais les reptiles ne sont certainement pas des oiseaux. Nous avons également tendance à exclure les oiseaux des dinosaures, mais ils sont également techniquement un descendant des dinosaures.


Les mammifères sont-ils des reptiles parce que nous avons évolué à partir des synapsides ou des « reptiles ressemblant à des mammifères » ?

Pardonnez-moi de ne pas avoir beaucoup de connaissances sur le fonctionnement de la taxonomie et tout ça, mais les mammifères sont-ils des reptiles considérant que nous venons d'animaux appelés Synapsides (les mammifères sont eux-mêmes des Synapsides) qui sont considérés comme des reptiles de type mammifère? https://en.wikipedia.org/wiki/Amniote La classe des reptiles est-elle uniquement limitée à l'autre clade appelé Sauropsida, ou englobe-t-elle l'ensemble du clade Amniote ? https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/evograms_05 Je serais très heureux si quelqu'un avait des connaissances sur la phylogénie et la taxonomie en général. Merci

Les mammifères sont un clade, et donc les cladistes sont heureux de reconnaître le taxon traditionnel Mammalia et les oiseaux, aussi, sont un clade, universellement attribué au taxon formel Aves. Mammalia et Aves sont, en fait, des sous-clades au sein du grand clade des Amniota. Mais la classe traditionnelle Reptilia n'est pas un clade. Ce n'est qu'une section du clade Amniota : la section qui reste après que les Mammalia et les Aves ont été séparés. Il ne peut pas être défini par des synapomorphies, comme c'est le cas. Au lieu de cela, il est défini par une combinaison des caractéristiques qu'il possède et des caractéristiques qui lui manquent : les reptiles sont les amniotes qui manquent de fourrure ou de plumes. Au mieux, suggèrent les cladistes, nous pourrions dire que les Reptilia traditionnels sont des amniotes non aviaires et non mammifères.

Cependant, l'utilisation de reptile a changé, c'est pourquoi cette description fait référence à " Reptilia traditionnel ". La façon dont la relation est maintenant le plus souvent décrite, aucune des synapsides n'est un reptile. Les soi-disant reptiles ressemblant à des mammifères sont classés comme synapsides souches et non comme reptiles. Avec cette définition, les reptiles et les mammifères peuvent tous deux être réciproquement monophylétiques l'un par rapport à l'autre. Vous pouvez choisir les deux reptiles de votre choix, les retracer jusqu'à leur ancêtre commun le plus récent et les mammifères ne descendront pas de cet ancêtre.

Ce n'est pas vrai des oiseaux, cependant. Si vous choisissez un serpent et un alligator et que vous les retracez jusqu'à leur ancêtre commun le plus récent, les oiseaux font également partie des descendants de cet ancêtre. Ainsi, tout taxonomiste souhaitant traiter les reptiles comme un clade doit inclure les oiseaux dans le groupe. Cependant, ils ne doivent pas nécessairement inclure les mammifères.

C'est comme l'a dit /u/StupiePencil. Une autre façon d'en parler est qu'il s'agit d'un taxon paraphylétique, c'est ce qui reste lorsque vous découpez des mammifères à partir d'amniotas, puis que vous découpez des oiseaux à partir de ce qui reste.

Hmm, mais les oiseaux sont-ils des dinosaures qui sont à leur tour des reptiles ? Je veux dire, j'ai entendu dire que les reptiles sont limités au Sauropsida qui est divisé en deux lignées distinctes Parareptilia et Eureptilia pour lesquelles ce dernier a évolué en reptiles et oiseaux existants que nous connaissons aujourd'hui.

Oui, mais techniquement, ne sommes-nous pas tous des poissons à l'allure bizarre ?

Eh bien, nos ancêtres étaient des poissons, mais ce n'est plus pourquoi le poisson en tant que groupe biologique est un groupe paraphylétique plutôt que monophylétique :


Carolus Linnaeus a conçu un système de classification des êtres vivants. Dans ce système, les espèces similaires sont regroupées dans le même genre les genres similaires sont regroupés dans la même famille, les familles similaires sont regroupées dans le même ordre, les ordres similaires sont regroupés dans la même classe les classes similaires sont regroupées en phylums les phylums similaires sont regroupés dans l'un des six royaumes.

1. Les espèces apparentées sont classées dans le même genre.

2. Les genres apparentés sont classés dans la même famille.

3. Les familles apparentées sont classées dans le même ordre.

Nous pouvons encore subdiviser un ordre en sous-ordres, infraordres et superfamilles. Les humains appartiennent à la superfamille des Hominoidea avec tous les singes et les singes de l'Ancien Monde appartiennent aux singes de l'Infraordre Catarrhini, les singes de l'Ancien Monde et les singes du Nouveau Monde appartiennent au sous-ordre Anthropoidea.

Nous pouvons encore diviser une classe en sous-classes, infraclasses et super-ordres. Les humains appartiennent à l'infraclasse Eutheria (avec tous les mammifères placentaires) et à la sous-classe Theria (mammifères placentaires et marsupiaux).

Nous pourrions diviser les Phylum chordata en Subphyla, super-ordres et autres groupes également. Les mammifères sont classés comme amniotes avec les reptiles et les oiseaux, tous les amniotes sont classés comme tétrapodes avec les amphibiens, tous les tétrapodes sont classés comme gnathostomes avec Osteichthyes et Chondrichthyes, tous les gnathostomes et certains agnathans sont classés comme vertébrés (sous-embranchement), et tous les vertébrés et les myxines sont classées comme craniates.

Si l'évolution s'est produite, nous pouvons établir une relation basée sur phylogénie cladistique qui décrit les relations entre les organismes d'une manière testable cladogramme. Seules les similitudes sont représentées sans référence au temps. Les groupes monophylétiques proviennent d'un ancêtre commun et il devrait y avoir des nouveautés évolutives que tous les membres du groupe partagent. Un tel groupe est un clade ou un groupe naturel. Dans le deuxième cladogramme ci-dessus, les dinosaures forment un clade ou un groupe monophylétique. Les groupes polyphylétiques sont des groupes qui n'ont pas d'ancêtre commun inclus dans le groupe. Dans le premier cladogramme, les deux principaux groupes de dinosaures ont évolué séparément à partir de différents groupes de thécodontes (qui ne sont pas des dinosaures) et les dinosaures seraient un groupe polyphylétique.

Les groupes paraphylétiques sont des lignées qui n'incluent pas tous les descendants d'un ancêtre commun. Dans les deux cladogrammes de dinosaures, les « thécodontes » sont un groupe paraphylétique car tous les descendants des premiers thécodontes ne sont pas considérés comme des thécodontes (certains sont appelés dinosaures). Les humains sont-ils des singes ? Sommes-nous des amphibiens ? Sommes-nous du poisson ? Si votre réponse est « non », alors « singes », « amphibans » et « poissons » sont des groupes paraphylétiques puisque le groupe « poissons » n'inclut pas les descendants modifiés de poissons (nous) et le groupe « singes » n'inclut pas les descendants de singes (nous) ( Fastovsky , 1996 Lucas, 2004).


Phylogénie, taxonomie et nomenclature - une amorce

Une phylogénie, ou un arbre phylogénétique, est une hypothèse (la "meilleure supposition d'un scientifique") des relations évolutives entre les espèces. Nous appelons la phylogénie de toutes les espèces l'Arbre de Vie. Les arbres phylogénétiques montrent les relations hypothétiques entre les espèces sous la forme d'un modèle de ramification d'ancêtres et de descendants. Dans ces arbres, lignées (branches) émergent de nœuds (où les branches se rencontrent) qui représentent les ancêtres des organismes actuellement vivants (Figure 1). Les lignées émergeant du même nœud, ou ancêtre, sont plus étroitement liées les unes aux autres que l'une ou l'autre ne le sont avec les autres lignées de la phylogénie. L'extrémité d'une branche, qu'il s'agisse d'une famille (comme dans l'arbre généalogique des amphibiens) ou d'une espèce ou d'un individu spécifique, s'appelle un Astuce ou une feuille (voir Fig. 1). Les sections de branches qui ne mènent pas directement à une pointe sont des "branches internes" qui représentent simultanément des descendants et des ancêtres dans la phylogénie, c'est-à-dire qu'elles descendent de nœuds ancestraux et mènent à des nœuds descendants.

II. Pourquoi la compréhension de la phylogénie est-elle importante ?

Les phylogénies nous montrent les relations évolutives entre les espèces, nous permettant d'étudier comment certains traits (par exemple, la couleur, le venin, la taille du corps) évoluent. Les scientifiques étudient comment les traits changent le long des branches d'une phylogénie pour comprendre comment les animaux se diversifient et s'adaptent à leur environnement au fil du temps. La phylogénie fournit également des informations vitales pour la conservation. En comprenant les relations évolutives entre les espèces, nous pouvons essayer de prédire quelles lignées peuvent être les plus vulnérables à la dégradation environnementale causée par l'homme, comme le changement climatique ou la pollution. Certains biologistes de la conservation essaient également de se concentrer sur la conservation de la plus grande diversité évolutive, en veillant à protéger les espèces qui représentent de nombreuses branches différentes de l'arbre de vie plutôt que de protéger de nombreuses espèces étroitement apparentées.

III. Comment sont faites les phylogénies ?

Les phylogénies peuvent être estimées sur la base de toute information sur les organismes. Nous pouvions comparer les différences et les similitudes de taille (par exemple, les grands contre les petits animaux) ou de couleur (par exemple, les animaux verts contre les animaux noirs), et, en fait, les animaux étaient à l'origine regroupés en fonction des aspects de leur apparence physique ou de leur comportement. Par exemple, les reptiles et les amphibiens étaient historiquement considérés comme un seul groupe parce qu'ils étaient tous considérés comme des « animaux rampants » (herpéton est grec pour un animal rampant). Nous pensons maintenant que cette façon d'organiser les reptiles et les amphibiens est inexacte car des analyses plus rigoureuses de l'anatomie et de la génétique ont révélé que les reptiles sont plus étroitement liés aux mammifères qu'aux amphibiens.

Aujourd'hui, les scientifiques estiment la parenté (phylogénie) entre les organismes en utilisant principalement les différences dans les séquences d'ADN des animaux vivants et dans l'anatomie de leurs ancêtres fossiles. Pour un exemple de la façon dont les scientifiques comparent les séquences d'ADN, voir la figure 2, qui est un alignement de l'ADN mitochondrial de cinq Rana espèce. Un moyen simple d'évaluer la parenté est de compter le nombre de différences dans les séquences d'ADN, comme un C par rapport à un T à un site particulier (colonne), entre les espèces. Consultez les séquences d'ADN complètes sur GenBank avec les liens suivants : Rana palustris KX269207.1, Rana pipiens KY677811.1, Rana clamitans KY677765.1, Rana catesbeiana KY677760.1, Rana sylvatica KY677767.1.

Les relations affichées dans un arbre sont la « meilleure estimation » des scientifiques quant à la manière dont ces lignées sont liées en fonction des données utilisées dans l'analyse. Au fur et à mesure que de nouvelles informations apparaissent avec de nouvelles études, telles que de nouvelles méthodes, et que de nouvelles espèces sont découvertes, ces analyses peuvent donner des résultats différents. Cela conduit à des changements dans les estimations des relations entre les études en fonction des types de données et d'analyses utilisés. Ainsi, il est préférable de considérer la phylogénie comme représentant notre compréhension actuelle et qu'elle pourrait changer avec de nouvelles découvertes.

Pour plus d'informations sur la lecture et l'utilisation des phylogénies, consultez Comprendre l'évolution.

IV. Termes phylogénétiques clés

Monophylie : Lorsqu'un groupe de lignées dans l'Arbre de Vie comprend un ancêtre et tous ses descendants. Ce groupe est appelé monophylétique (ce qui signifie « une branche ») ou un clade. Les clades peuvent être regroupés les uns dans les autres dans une hiérarchie. Par exemple, dans la figure 3, les salamandres et les grenouilles sont deux groupes monophylétiques, qui sont contenus avec les caeciliens dans le clade « Amphibiens » (nœud ancestral = 3) les amphibiens, ainsi que les clades des reptiles, des mammifères et des poissons, sont contenus dans le clade dit « Vertébrés » (nœud ancestral = 1). Notez que d'autres clades sont présents dans cet arbre.

Paraphylie (non monophylie) : Si un groupe d'organismes comprend un ancêtre et seulement certains de ses descendants, ce groupe est appelé paraphylétique ou non monophylétique. Les scientifiques se soucient de distinguer les groupes paraphylétiques et monophylétiques, car les groupes monophylétiques fournissent des informations sur la façon dont l'évolution s'est produite (quelles lignées émergent de quels nœuds) alors que la paraphylie ne le fait pas. L'herpétologie, l'étude des amphibiens et des reptiles non oiseaux - connus ensemble sous le nom d'"herpétofaune" ou "herpes" - est l'étude d'un groupe paraphylétique car le groupe exclut les mammifères et les oiseaux, ces derniers étant en fait des reptiles. Un groupe contenant des herpes, des oiseaux et des mammifères serait monophylétique, et cette collection d'animaux aurait un ancêtre commun au nœud 2 (figure 3). Ce clade est connu sous le nom de « tétrapodes ». Comprendre que les reptiles sont un groupe monophylétique contenant des oiseaux nous a aidés à découvrir que les plumes ont évolué à partir d'écailles, qui étaient présentes chez d'autres reptiles mais absentes chez les amphibiens.

Polytomie : Lorsqu'une branche ancestrale n'a que deux descendants, nous appelons ce modèle de division une dichotomie. Si la branche ancestrale a plus de deux descendants, il s'agit d'une polytomie (c'est-à-dire coupée en plusieurs parties). Une polytomie signifie que les relations entre ces descendants sont incertaines. Dans la figure 4, les grenouilles, les salamandres et les céciliens sont représentés comme une polytomie, ce qui signifie que nous ne savons pas lesquels sont les plus étroitement liés (partagent un ancêtre commun). Des incertitudes dans les arbres phylogénétiques peuvent exister parce que nous n'avons pas encore été en mesure de collecter suffisamment de données pour démêler ou déterminer clairement les relations entre ces lignées.

V. Taxonomie

La façon dont nous classons les lignées et les clades dans l'Arbre de Vie en groupes nommés s'appelle une taxonomie. Aujourd'hui, les biologistes conviennent généralement que nous devrions regrouper les organismes en fonction de la façon dont ils sont liés les uns aux autres au cours de l'évolution. Cela signifie que la taxonomie que nous utilisons doit refléter une ascendance partagée (c'est-à-dire la phylogénie), idéalement en organisant les individus et les espèces en groupes monophylétiques.

La taxonomie est organisée en hiérarchie. AmphibiaWeb utilise principalement quatre niveaux taxonomiques imbriqués qui décrivent les clades sur l'Arbre de Vie : ordre, famille, genre, et espèce (Illustration 5). Le cas échéant (voir Considérations sur la taxonomie), nous utilisons également sous-genre ou sous-famille des noms qui fournissent des informations évolutives supplémentaires concernant les sous-ensembles de lignées au sein de certains clades.

Un bon exemple est la grenouille léopard, dont le nom scientifique est Rana pipiens. La grenouille léopard du Nord genre nom est Rana et son espèce nom (ou, "épithète spécifique") est pipiens. Cette espèce appartient au clade familial plus large des Ranidae, connu sous le nom de vraies grenouilles, qui appartient à l'ordre des Anuras (Figure 5). Le genre Rana est très grande (> 100 espèces), nous utilisons donc parfois aussi des groupements de sous-genres pour aider à classer les relations entre ces espèces. Le nom de sous-genre de la grenouille léopard est Pantherana, qui signifie littéralement "grenouille léopard" Pantherana comprend également d'autres espèces étroitement apparentées comme la grenouille brochet (Rana palustris) et une espèce récemment découverte, la grenouille léopard de la côte atlantique (Rana kauffeldi). Un autre membre bien connu de la famille des Ranidae est le Bullfrog américain (Rana catesbeiana), qui appartient à un sous-genre différent appelé Aquarana, qui signifie "grenouille d'eau". Grenouilles vertes (Rana clamitans) sont également dans le sous-genre Aquarana. Un membre du genre Rana qui n'a actuellement pas été assigné à un sous-genre est la grenouille des bois (Rana sylvatica).

VI. Nomenclature

La nomenclature fait référence aux règles sur la façon dont nous conservons les noms des lignées et des clades. La nomenclature ne reflète pas nécessairement les relations évolutives ou la biologie, mais est simplement un ensemble de règles pour maintenir une taxonomie stable. AmphibiaWeb favorise la stabilité à long terme de la nomenclature et de la taxonomie, car il permet d'organiser facilement les informations sur les espèces. Cela signifie que nous préférons garder les noms de lignées ou de clades taxonomiques constants dans le temps, même lorsque nous recueillons de nouvelles informations à leur sujet. AmphibiaWeb choisit d'accepter ou de rejeter les modifications taxonomiques proposées pour des lignées spécifiques selon que les modifications proposées fournissent à la fois des informations utiles pour la classification des organismes et favorisent la stabilité taxonomique du groupe. Une idée fausse commune est que la taxonomie la plus récente est la meilleure taxonomie. Les scientifiques sont techniquement libres d'adopter ou de rejeter les modifications taxonomiques récemment publiées. AmphibiaWeb adhère à un certain nombre de critères pour aider notre communauté à travailler avec la taxonomie et la nomenclature les plus utiles et biologiquement informées. Vous pouvez voir les divers critères de taxonomie et de nomenclature d'AmphibiaWeb ici et le Code international de nomenclature zoologique, qui fournit des règles sur la façon de nommer les espèces, ici. Pour un exemple d'arbre de décision pour changer de nomenclature, voir la figure 6 adaptée de Hillis (2019).

VII. Pourquoi les phylogénies changent-elles avec le temps ?

Nous obtenons plus de données (nous ajoutons des informations sur les lignées): Le changement le plus courant dans la phylogénie se produit peut-être lorsque nous obtenons de nouvelles données sur les lignées qui modifient notre compréhension de leurs relations. Par exemple, les phylogénies étaient autrefois principalement basées sur l'anatomie, mais elles sont maintenant souvent basées sur des évaluations combinées de l'ADN et de l'anatomie, qui ont aidé à résoudre des relations auparavant inconnues au sein de l'arbre de vie.

Des espèces s'ajoutent (on trouve de nouvelles lignées !) : De nouveaux amphibiens sont découverts tout le temps ! En fait, 2 à 3 nouveaux amphibiens sont ajoutés à l'arbre de vie des amphibiens chaque semaine. Au fur et à mesure que de nouvelles espèces sont découvertes, nous les plaçons dans l'Arbre de Vie. Parfois, l'inclusion de ces espèces modifie la façon dont nous comprenions auparavant les relations entre les lignées et peut nécessiter une réorganisation de la taxonomie.

Les espèces sont divisées (nous découvrons qu'une lignée est en fait deux ou plusieurs lignées différentes !) : Parfois, une espèce d'amphibiens est en fait deux espèces différentes ou plus qui occupent des zones ou des habitats différents dans l'aire de répartition de l'espèce d'origine. Lorsque cette « diversité cryptique » est révélée, les taxonomistes divisent souvent cette espèce en plusieurs espèces.

Les espèces sont regroupées (nous découvrons que deux ou plusieurs lignées sont identiques): Parfois, deux espèces d'amphibiens ou plus ne sont qu'une seule espèce d'amphibiens, qui peuvent vivre dans des endroits différents, avoir une apparence différente ou simplement avoir des noms différents même si nous ne savons pas grand-chose à leur sujet. Lorsqu'on découvre que plusieurs espèces ne sont en fait que des versions d'apparence différente de la même espèce, ces lignées peuvent être regroupées en une seule lignée. Lorsque plusieurs espèces sont regroupées en une seule, les noms d'espèces sont synonymes (de la même manière que deux mots ou plus signifient la même chose, deux ou plusieurs noms d'espèces signifient la même chose) et seul le nom d'espèce plus ancien prévaut.

VIII. Questions pratiques

Il faut un peu de pratique pour lire correctement une phylogénie, une compétence que nous appelons « pensée arborescente ». Voici quelques exercices pour vous perfectionner.

1. Vrai ou faux: La phylogénie A montre que les humains et les grenouilles sont plus étroitement liés que la phylogénie B.

2. Tetrapoda est le nom du clade d'animaux vertébrés à quatre membres. Bien que l'ancêtre commun de Tetrapoda (représenté par le nœud étiqueté ci-dessous) ait quatre membres, des membres ont été perdus au cours de l'évolution à plusieurs reprises dans les lignées descendantes de cet ancêtre. Deux lignées sans membres sont représentées dans notre phylogénie : les serpents et les céciliens. Sur la base des relations entre les lignées au sein de Tetrapoda, combien de fois l'absence de membre a-t-elle évolué dans cette phylogénie ?

3. Pour chaque groupe étiqueté (1, 2 et 3) sur la phylogénie ci-dessous, notez si le nombre indique un groupe monophylétique, un groupe paraphylétique ou une polytomie. Astuce : il y en a au moins un de chaque !

Prêt pour les réponses ?

IX. Pratiquez les réponses

1. Faux ! Ces arbres représentent en fait la même phylogénie. Imaginez la rotation de la branche menant à l'ancêtre des mammifères et des reptiles dans chaque phylogénie. La rotation des branches autour de leur nœud de connexion modifie l'apparence de la phylogénie, mais ne modifie aucune relation entre les lignées de cet arbre. La distance évolutive entre deux lignées est mesurée en traçant d'une pointe à l'ancêtre commun des deux pointes (nœud) et en remontant jusqu'à l'autre pointe. Suivez les lignes rouges pour retracer l'ascendance entre les grenouilles et les humains dans les deux arbres pour voir que la distance évolutive est la même.

2. Les deux lignées de cette phylogénie qui ont perdu leurs membres (serpents et caeciliens) se trouvent dans différents clades de l'arbre. Ainsi, il y a deux origines d'absence de membres dans chacune de ces phylogénies. Ici, nous décrivons ces deux événements avec des carrés rouges sur les branches menant à ces deux clades, indiquant que l'absence de membres a évolué dans une lignée ancestrale de chacun de ces clades.

Notez que la phylogénie ci-dessous est exactement la même que celle ci-dessus, et représente donc les deux origines de l'absence de membres. La seule différence entre la phylogénie ci-dessus et ci-dessous est que nous avons fait pivoter une branche pour changer l'ordre de droite à gauche des pointes, comme cela a été fait à la question 1.

3. Dans cette phylogénie, le chiffre 1 indique un paraphylétique (humains, chiens et poissons) car il comprend un ancêtre mais pas tous ses descendants (amphibiens, reptiles et oiseaux). Le chiffre 2 indique un monophylétique groupe, ou un clade, car il comprend un ancêtre et tous ses descendants. Le chiffre 3 indique un polytomie. Même si les relations entre les lignées qui descendent du nœud numéro 3 ne sont pas claires, le nœud 3 indique également un clade ou un groupe monophylétique.


Introduction aux Pélycosaures

Les "pélycosaures" sont membres de la Synapsida, une branche majeure de l'Amniota. Les pélycosaures sont les synapsides les plus anciens et les plus primitifs, un groupe caractérisé par une seule ouverture dermique dans le crâne permettant la fixation musculaire à la mâchoire. Cela signifie que les pélycosaures ne sont pas des reptiles, car les reptiles ont deux ouvertures de ce type dans leur crâne. Comme la plupart des autres groupes de synapsides, tous les pélycosaures sont maintenant éteints. En fait, les seules synapsides actuellement vivantes sont les mammifères. On pense que les pélycosaures, comme leurs parents mammifères vivants, étaient endothermique, ce qui signifie qu'ils ont maintenu une température corporelle interne constante. C'est une autre caractéristique qui distingue les pélycosaures des reptiles. Si ce point de vue est correct, alors les pélycosaures sont l'un des premiers exemples d'animaux endothermiques.

À bien des égards, les pélycosaures sont intermédiaires entre les reptiles et les mammifères, et ils ont donc été communément appelés « reptiles ressemblant à des mammifères ». Les pélycosaures ressemblent en effet à de grands lézards dans leur apparence générale, mais comme nous l'avons vu, il s'agit d'un terme impropre puisque les pélycosaures ne sont pas des reptiles. Le nom "pélycosaure" fait référence à un paraphylétique groupe de synapsides basales composé de six branches distinctes : Caseasauria, Varanopseidae, Ophiacodontidae, Edaphosauridae, « Haptodonts » et Sphenacodontidae. On pense actuellement que haptodontes eux-mêmes sont un groupe paraphylétique. Les Sphénacodontidés sont probablement les plus étroitement liés à la Thérapsida (le groupe qui comprend les mammifères).

Sphénacodontes : Parce que les pélycosaures sont un groupe paraphylétique, il ne devrait pas être surprenant qu'il existe une variété considérable de formes dans le groupe. Parmi les pélycosaures, le sphénacodontes sont considérés comme le groupe le plus étroitement lié aux mammifères. Il s'agit notamment du fameux "finback" Dimétrodon, illustré ci-dessus à gauche, qui dominait la faune terrestre du Permien mais s'est éteint à la fin de cette période. Les sphénacodontes comprennent également les "haptodontes", tel que Haptode, illustré ci-dessus à droite. (Cliquez sur l'une des images ci-dessus pour une image plus grande).

Les pélycosaures sont apparus pour la première fois au Carbonifère supérieur (Pennsylvanien inférieur) et se sont éteints à la fin du Permien. Avec la formation du supercontinent Pangée dans le Permien, la zone continentale a dépassé celle de la zone océanique pour la première fois dans l'histoire géologique. Le résultat de cette nouvelle configuration globale a été le développement et la diversification étendus de la faune vertébrée terrestre du Permien, y compris les pélycosaures. Par conséquent, leurs fossiles se trouvent dans de multiples localités à travers le monde. Cependant, la majorité des fossiles de pélycosaures ont été découverts au Texas et en Oklahoma, où ils figurent parmi les fossiles les plus courants du Permien inférieur. Une grande partie du pétrole dans les deux États provient de la période permienne, et la recherche de ce pétrole est en partie responsable de la pléthore de fossiles de pélycosaures trouvés.

Dimétrodon est l'exemple le plus familier d'un pélycosaure. Un puissant carnivore, Dimétrodon était le plus grand prédateur de la période permienne. Avec sa grosse tête et ses nombreuses grandes dents pointues, il se nourrissait d'autres vertébrés, dont d'autres pélycosaures, qui partageaient les marais où il vivait. Dimétrodon mesurait environ trois mètres et demi (onze pieds) de long et pesait probablement environ 100-150 kg (200-300 livres). Quatre pattes courtes et épaisses soutenaient ce corps massif.

L'apparence physique de Dimétrodon est bien distinct. Alors que son corps était long, il était relativement court. Il était construit comme un gros lézard à une exception près : un "naviguer". Les supports osseux de la voile s'élevaient de près d'un mètre à la verticale de son dos et étaient reliés par une peau très vascularisée. La conjecture la plus populaire concernant la fonction de la voile est la thermorégulation. Une telle voile permettrait une grande surface d'acquisition ou de libération de chaleur. Études ont montré que la surface de la voile est proportionnelle au volume de la Dimétrodon corps, comme on pourrait s'y attendre si la voile était importante pour l'échange de chaleur. Alors que de nombreux tétrapodes dans de nombreuses lignées ont développé des structures semblables à des voiles, Dimétrodon est le plus connu, donc la majorité des travaux effectués pour explorer la fonction de la voile se sont concentrés sur ce pélycosaure.

Cependant, il faut noter que tous les pélycosaures n'avaient pas de voiles. Pourtant, la plupart des pélycosaures étaient semblables à Dimétrodon en ce qu'ils étaient aussi des carnivores avec de grandes mâchoires puissantes et deux types de dents : des canines acérées et des dents de cisaillement. Deux exceptions majeures à ce régime carné étaient le Caseidés et le Édaphosauridés, qui étaient herbivores. Alors que les caséides étaient beaucoup plus diversifiés, le plus familier des pélycosaures herbivores est un autre retour à la voile, Édaphosaurus. Édaphosaurus avait un crâne plus petit que Dimétrodon, et avait de grandes dents en forme de cheville pour broyer et écraser les plantes. Cette adaptation a permis aux pélycosaures de prospérer et, au début du Permien, les genres de pélycosaures représentaient 70 pour cent de tous les amniotes connus, dépassant en nombre les reptiles.

Les pélycosaures sont une lignée importante préservée dans les archives fossiles. Ce sont les premières synapsides connues, les premières à développer des spécialisations qui joueraient un rôle important dans l'essor des mammifères. Ils constituent donc un groupe de transition tant dans la forme que dans les fonctions. Schad (1994) présente deux règles générales concernant les zones de transition. Premièrement, aucune forme intermédiaire ne représente un caractère totalement intermédiaire. C'est-à-dire qu'aucune condition évolutive n'a été trouvée dans un taxon où toutes les caractéristiques sont présentes des deux taxons auxquels la condition est intermédiaire. Deuxièmement, la transformation évolutive prédomine dans les extrémités et n'affecte que plus tard le système axial. En gardant à l'esprit ces principes, nous pouvons commencer à comprendre le développement des mammifères à partir de leurs racines de pélycosaures.

Les pélycosaures présentent les premiers progrès substantiels de l'exploration à la course. Cette évolution des extrémités a nécessité une modification du métabolisme du système musculaire pour fournir l'énergie nécessaire à une activité plus intense. Le changement qui en a résulté dans le système axial a provoqué l'endothermie. Cette idée est étayée par le fait qu'au fur et à mesure que les pélycosaures et les synapsides ultérieurs ont évolué, la surface de la voile par rapport à la masse corporelle a diminué. Cela montre la tendance à la réduction du besoin de thermorégulation extérieure, ce qui nécessiterait une utilisation accrue de l'endothermie, une caractéristique importante séparant aujourd'hui les reptiles et les mammifères.

Visitez les pages Synapsida de l'Arbre de vie, qui comprend une discussion complète sur les autapomorphies des principaux clades de synapsides, en mettant l'accent sur les groupes basaux (pélycosaures). Ou parcourez les pages de Jack Conrad sur Synapsida pour plus d'informations.

Images de Édaphosaurus prise par B. M. Waggoner au Field Museum of Natural History de Chicago. Image de Haptode plaque également par B. M. Waggoner et prise au Musée Senckenberg à Francfort, Allemagne. photo de Dimétrodon diorama tourné au Carnegie Museum de Pittsburgh par John R. Hutchinson.

Sources:
Bennet, S. Christophe. 1996. Aérodynamique et fonction thermorégulatrice de la voile dorsale de Édaphosaurus. Paléobiologie 22 : 496-506.

Carroll, R. L. 1988. Paléontologie et évolution des vertébrés. New York : W.H. Freeman.

Florides, G.A., L.C. Wrobel, S.A. Kalogirou, S.A. Tassou. 1999. Un modèle thermique pour les reptiles et les pélycosaures. Journal de biologie thermique 24 : 1-3.

Hillenius, Willem J. 1994. Turbinates dans les Therapsides: Preuve des origines du Permien tardif de l'endothermie des mammifères. Évolution 48 : 207-229.

Hopson, James A. 1994. L'évolution des synapsides et le rayonnement des mammifères non eutheriens. 190-219 dans D. R. Prothero & R. M. Schoch (eds.) Principales caractéristiques de l'évolution des vertébrés. Cours abrégés de paléontologie 7.

Schad, Wolfgang. 1994. Modèles hétérochroniques d'évolution dans les stades de transition des classes de vertébrés. Acta Biotheoretica 41(4) : 383-389.

Sidor, C.A. & J.A. Hopson. 1998. Lignées fantômes et « mammalness » : Évaluer le modèle temporel d'acquisition de caractères dans la Synapsida. Paléobiologie 24 : 254-273.


Les reptiles sont un groupe paraphylétique parce que? - La biologie

L'arbre phylogénétique (ou cladogramme) est une représentation graphique des relations généalogiques entre les taxons telles que ces relations sont comprises par un chercheur particulier. En d'autres termes, un arbre phylogénétique est une hypothèse (pas un fait) de relations généalogiques au niveau taxonomique.

Tree branch - a line connecting a branch point to a terminal taxon in a phylogenetic tree.

Node -represents a speciation event on the tree

Internode -a line connecting two speciation events and represents at least one ancestral species.

Plesiomorphic "primitive"-structures that are ancestral within a taxon

Symplesiomorphic -shared ancestral structures between two taxa

Apomorphic "derived"-a descendent character

Synapomorphic -a shared descendent character between two taxa

Autapomorphic -a descendent character unique to a branch.

Homology - structures with same evolutionary origin

Analogy - structures with same function

Homoplasy - structures which appear similar

Natural taxon - A group of organisms that exists in nature as a result of evolution. Example: mammals

Artificial taxon -is a grouping that does not correspond to a unit involved in the evolutionary process or to a unit of evolutionary history. Example: Birds not being grouped with reptiles, grouping all worm-like animals as "Vermes".

Cladogenesis -branching or divergent evolution caused by speciation.

Anagenesis -a change within a species that does not involve branching. Example: Homo erectus evolving into Homo sapiens .

Gradualism -evolution occurring at a constant and slow rate over time.

Quantum evolution (punctuated equilibrium)-evolution occurring rapidly followed by long periods of little change over time.

Convergent evolution- an evolutionary change producing similar characteristics in two or more distantly related forms as a result of their separate adaptation to common ecological conditions.

Parallel evolution- the development of similar characteristics in species or other taxonomic groups not directly related in evolutionary descent.

Ingroup -the group actually studied by the investigator. The group of interest.

Outgroup -any group used in an analysiss that is not included in the taxon under study. It is used for comparative purposes.

Sister group -the taxon that is genealogically most closely related to the ingroup. The ancestor of the ingroup cannot be its sister because the ancestor is a member of the group.

Traditional Systematics- places together organisms with similar characteristics that may or may not be homologous

Phylogenetic systematics (Cladistics)- organisms grouped strictly on homology. Trees are based on genealogy not simply similarity.

Monophyletic - a group of species that includes an ancestral species and all of its descendants. Example: Mammalia

Polyphyletic -are artificial groups where the common ancestor is placed in another taxon

Paraphyletic -are artificial groups where one or more descendants of an ancestor are excluded from the group. Example: Reptilia.

Grade -an artificial taxon. Grade taxa are frequently paraphyletic and sometimes polyphyletic but are supposed to represent some level of evolutionary progress.

Clade -synonymous with monophyletic

An example of grades and clades: birds and crocodilia represent separate GRADES-birds and reptilia respectively. However, evolutionarily they are more closely related to each other than either is to modern reptiles. Therefore, modern birds, crocodilians, and extinct species of archosauria (ancestors of both modern birds and crocodilians) make up a CLADE or monophyletic group.


Reptiles are a paraphyletic group because? - La biologie

Question from student answered by email, Aug. 23, 2001.

Dr. Eernisse,


I have [another class] during your office hours so unfortunately I can't make it. Hopefully you can help me via email!
I was reading chapter ten, which is very intense, I must say! Very interesting though. I got confused on page 203, right hand column where it says, "To the cladist, however, the statement that humans evolved from apes says essentially that humans evolved from something that they are not. " I can't sort it out enough to answer review question # 7.


Thanks for your time!


[a very sharp student]


I think I can help you on that one. To a cladist, humans ARE apes, just like they are primates, and mammals, and amniotes, and tetrapods, and "bony fishes" (Osteichthyes), and vertebrates, and chordates, and metazoans, and eukaryotes, and so on back to members in the clade of all life on Earth.


The point is one of the relationship between a whole and its parts. One cannot say that humans evolved FROM apes because they are part of the ape clade. It is like characterizing two groups, humans and mammals. That makes no sense because humans ARE mammals. For reasons that are obvious, though, many people have a harder time thinking of themselves as apes, and often mistakenly characterize evolution as that theory that says that humans evolved from chimps. To a cladist, humans and chimps share an ape common ancestor and, according to the currently accepted phylogenetic hypothesis (which the evolutionary taxonomists also accept), that ancestor is a more recent ancestor than the more ancient ancestor that humans and all species of chimps share with gorillas. So humans and chimps are equally closely related to gorillas because our ancestry passes through that common ancestral population to get to gorillas.


To an evolutionary taxonomist, humans evolved FROM apes. They would prefer apes to be DEFINED (arbitrarily) as the common ancestor of all apes, and all its descendants, EXCEPT humans. They would remove humans from the ape grouping because they wish to emphasize the ecological or other differences (e.g., brain size) that humans have in comparison to all other members of the ape clade. By doing so, they have created a classical example of a paraphyletic group. Specifically, their "apes" or "Pongidae" is paraphyletic because it only includes "non-ape humanoids" as illustrated by Fig. 10-7, which unfortunately does not give the corresponding cladistic brackets (but see Table 10.1 on p. 198, or this cladogram).

To cladists, Hominidae replaces "Pongidae" plus the old more restricted Hominidae, so all great apes are in one family. The reason the name, Hominidae, is preferred over Pongidae for the combined group name is more esoteric, having to do with provisions of the formal zoological taxonomic code. The technical reason is that Hominidae was proposed earlier than the name Pongidae, so it has taxonomic priority, and Pongidae is rejected as a "junior synonym" (this is not important to study).

The parallel example given in class was "Reptilia" and "Aves" (birds) being accorded the same class rank in a conventional classification, recognizing the different "adaptive zone" that birds have moved into, relative to their reptilian ancestors. In contrast, the cladist would consider birds to be nested WITHIN reptiles or, more specifically, they are therapods, dinosaurs, archosaurs, diapsids, AND reptiles (or sauropsids) as illustrated if you look ahead to Fig. 29-3 on p. 585, and Fig. 28-2, p. 562. Unfortunately, our text is a mixture of cladistic and evolutionary taxonomic approaches. For example, see the classification on p. 577, which has "Suborder Therapoda" in the far right column and says that birds "are descended from this lineage" but then turn to p. 581 and see that birds are treated as "Class Aves." This is classic evolutionary taxonomy!


Évolution

Hylonomus is the oldest-known reptile, and was about 8 to 12 inches (20 to 30 cm) long. Westlothiana has been suggested as the oldest reptile, but is for the moment considered to be more related to amphibians than amniotes. Petrolacosaurus et Mesosaurus are other examples. The earliest reptiles were found in the swamp forests of the Carboniferous, but were largely overshadowed by bigger labyrinthodont amphibians such as Proterogynrius. It was only after the small ice age at the end of the Carboniferous that the reptiles grew to big sizes, producing species such as Edaphosaurus et Dimetrodon.

The first true "reptiles" (Sauropsids) are categorized as Anapsids, having a solid skull with holes only for nose, eyes, spinal cord, etc. Turtles are believed by some to be surviving Anapsids, as they also share this skull structure but this point has become contentious lately, with some arguing that turtles reverted to this primitive state in order to improve their armor. Both sides have strong evidence, and the conflict has yet to be resolved.

Shortly after the first reptiles, two branches split off, one leading to the Anapsids, which did not develop holes in their skulls. The other group, Diapsida, possessed a pair of holes in their skulls behind the eyes, along with a second pair located higher on the skull. The Diapsida split yet again into two lineages, the lepidosaurs (which contain modern snakes, lizards and tuataras, as well as, debatably, the extinct sea reptiles of the Mesozoic) and the archosaurs (today represented by only crocodilians and birds under dinosaurs, but also containing pterosaurs and non-avian dinosaurs).

The earliest, solid-skulled amniotes also gave rise to a separate line, the Synapsida. Synapsids developed a pair of holes in their skulls behind the eyes (similar to the diapsids), which were used to both lighten the skull and increase the space for jaw muscles. The synapsids eventually evolved into mammals, and are often referred to as mammal-like reptiles, though they are not true members of Sauropsida. (A preferable term is "stem-mammals".)


What do terms like monophyletic, paraphyletic and polyphyletic mean?

    Consider the group consisting of all the animals in this diagram - that is, Amniota. This group is monophyletic because it consists of a single animal together with all of its descendants. The Dinosauria, including the modern birds, is another monophyletic group, sometimes defined as the most recent common ancestor of Igunanodon and Megalosaurus together with all its descendants.

Monophyletic groups are also called clades , and are generally considered as the only ``natural'' kind of group. They are very important in phylogenetic classification.

The ``non-avian dinosaurs'' make up a singly paraphyletic group because only one clade need be omitted from its base definition. Groups may also be doubly paraphyletic, thrice paraphyletic, etc. , depending on how many sub-clades they omit.

So far, so straightforward. The only wrinkle in this scheme is that some workers use the word ``monophyletic'' in a sense that includes what we have described here as paraphyletic groups. These people then use ``holophyletic'' to describe what are usually called monophyletic groups. It's tempting in the face of this ambiguity just to abandon the word ``monophyletic'' and use a holophyletic/paraphyletic dichotomy, but this terminological abuse is probably not widespread enough to merit such extreme measures. It's just something to be on the watch for.

    Clade(A+B) is a node-based definition meaning ``the most recent common ancestor of A and B, together with all its descendents'', or equivalently, ``the least inclusive clade containing A and B''. This may be extended to forms such as Clade(A+B+C), Clade(A+B+C+D), etc. , in the obvious way.

For example, Neosauropoda is defined as Clade( Saltasaurus + Diplodocus ), that is, the most recent common ancestor of Saltasaurus and Diplodocus together with all its descendants. And Eutitanosauria, the ``true titanosaurs'' can be defined as Clade( Saltasaurus + Argyrosaurus + Lirainosaurus ).

For example, Coelurosauria is often defined as Clade(Neornithes <-- Allosaurus ), that is, modern birds and everything sharing a more recent common ancestor with them than with Allosaurus . And Eusauropoda, the group of ``true sauropods'', is defined essentially by listing a lot of taxa that are not included in it, as Clade( Saltasaurus <-- Barapasaurus , Ohmdenosaurus , Vulcanodon , Zizhongosaurus ).

Stem-based clades are useful for neatly partitioning a node-based clade. For example, within the Avetheropoda, which is defined as Clade(Neornithes + Allosaurus ), the two subgroups are the Carnosauria, defined as Clade( Allosaurus <-- Neornithes), and the Coelurosauria, defined as its complement: Clade(Neornithes <-- Allosaurus ).

These notations are not standard in formal technical literature, but appear frequently on the Dinosaur Mailing List.

As examples of this last, we might describe the informal grouping ``non-avian dinosaurs'' as , and the ``traditional reptiles'' as .


Voir la vidéo: REPTYLE MUSIC - MON AMI MON FRERE clip officiel prod by KARABALIK BEATZ (Décembre 2022).