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La biodiversité

La biodiversité. Figure 1.6. Les cinq royaumes. MONERA ou PROCARYOTA. PROTISTA. PLANTAE. FUNGI. ANIMALIA. Les extrémophiles. B. Eleazari Volcani Mer morte, 30-34% sel 1936: premier extrème halophile isolé. Thomas D. Brock Yellowstone, USA 1969, Thermus aquaticus (~70°C)

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Presentation Transcript

  1. La biodiversité

  2. Figure 1.6 Les cinq royaumes MONERA ou PROCARYOTA PROTISTA PLANTAE FUNGI ANIMALIA

  3. Les extrémophiles B. Eleazari Volcani Mer morte, 30-34% sel 1936: premier extrème halophile isolé Thomas D. Brock Yellowstone, USA 1969, Thermus aquaticus (~70°C) 1970-72: Sulfolobus acidocaldarius (~90°C, pH 1-5)

  4. Psychrophiles Les extrémophiles Pyrolobus fumarii Mid-Atlantic Ridge 113ºC Activité microbienne enregistré Au pôle sud, -12 à -17ºC

  5. Xerophiles Barophiles Bacillus infernus (2.7 Km) Les extrémophiles

  6. Concept typologique de l’espèce « La fonction du concept d’espèces est de servir de référence pour la classification correcte des différentes catégories de la même sorte » Enrst Mayr, Histoire de la Biologie, Fayard, 1989

  7. Plusieurs façons de classer ! Recherche de la classification naturelle

  8. Les classifications populaires Les classifications populaires sont étroitement liées au contexte socio-culturel, à l’environnement et aux facteurs historiques. Classifications populaires et scientifiques ne sont pas superposables : • à un seul terme populaire peuvent correspondre plusieurs espèces (chêne), voire plusieurs genres ou familles (lauriers) • plusieurs termes différents peuvent être regroupés en une seule espèce (la tribu des Hanunoo aux Philippines utilisent 92 termes pour désigner le riz) Le nombre d’espèces prises en compte par les classifications populaires peut être très grand : 642/1300 chez les Amérindiens Tzeltal Tassy, L’ordre et la diversité du vivant, Fayard, 1986

  9. Carl Linné (1707-1778) Fondateur de la nomenclature binaire (Systema Naturae, 1758) Nom de genre et Nom d’espèce : Felis concolor (couguar) DomaineEucaryotes RègneMétazoaires EmbranchementVertébrés ClasseMammifères OrdreCarnivores FamilleFélidés GenreFelis Espèceconcolor Recherche de LA classification naturelle

  10. Classification naturelle = phylogénie

  11. Une longue histoire et de nombreux conflits… « Pour déterminer, par conséquent, si l’on doit classer une forme comme une espèce ou comme une variété, il semble que le seul guide à suivre soit l’opinion des naturalistes ayant un excellent jugement et une grande expérience ; mais, souvent, il devient nécessaire de décider à la majorité des voix, car il n’est guère de variétés bien connues et bien tranchées que des juges très compétents n’aient considérées comme telles, alors que d’autres juges tout aussi compétents les considèrent comme des espèces » Darwin, 1859, L’origine des espèces

  12. Le concept biologique de l’espèce « Une espèce est une communauté reproductive de populations (reproductivement isolées d’autres communautés) qui occupe une niche particulière dans la nature » Mayr, 1989, Histoire de la Biologie, Fayard

  13. La spéciation Spéciation allopatrique

  14. Larus argentatus Larus cachinnans Larus fuscus Rien n’est si simple

  15. L’histoire des spéciations : la phylogénie

  16. Classification naturelle = phylogénie

  17. Taxonomie = définir des groupes monophylétiques Un groupe monophylétique contient l’ancêtre commun et tous ses descendants Gibbon Orang-outan Gorille Homme Chimpanzé

  18. Les groupes polyphylétiques Un groupe polyphylétique ne contient pas l’ancêtre commun Éléphant Souris Vache Dauphin Hippopotame

  19. Les groupes paraphylétiques Un groupe paraphylétique contient l’ancêtre commun et seulement certains de ses descendants Amphibiens Lézards Tortues Crocodiles Oiseaux

  20. Arbre universel du vivant (Haeckel, 1866)

  21. L’échelle des êtres d’Aristote (384-322 av. JC)

  22. «Poissons» Amphibiens «Reptiles» «Singes» Homme Relation d’ancêtres à descendants L’Homme et le Chimpanzé sont des “Singes”

  23. Comment comparer ? 1- Aile de chauve-souris 2- Bras humain 3- Bras d’alligator 4- Aile de puffin cendré Principe des connexions Geoffroy Saint-Hilaire (1818) Philosophie anatomique

  24. Homologie Organes homologues : mêmes connexions Organes analogues : mêmes fonctions Owen (1843) Organes homologues : quand ils ont été hérités d’un ancêtre commun Darwin (1859) Au niveau moléculaire, déterminer l’homologie revient à aligner les séquences Chat ..FAGHIKL.. Mouette ..FAGYIKL..

  25. 5 identités Sequence1 TTA*TTCGGTT Sequence1 TTATTCGGTT Sequence1 TTA*TT*CGGTT 5 différences Sequence2 TTACTTACGTT Sequence2 TTACTTACGTT Sequence2 TTACTTACG*TT 1 gap 1 gap 3 gaps 9 identités 8 identités 2 différences Principes de l’alignement Introduire des gaps pour maximiser la similarité 0 différence

  26. Sequence1 TTA*TTCGGTT Sequence1 TTA*TT*CGGTT Sequence2 TTACTTACGTT Sequence2 TTACTTACG*TT 1 gap 3 gaps 9 identités 8 identités 0 différence 2 différences Principes de l’alignement Définir une pénalité pour les gaps (par ex. -2), une pénalité pour les différences (par ex. -1) et un score pour les identités (par ex. 3) Score =3*8 -1*2 -2*1= 20 Score =3*9 -1*0 -2*3= 21

  27. A->* E3 TT*CTT E1 TTACTT E2 TTA*TT E2 TTA*TT C->* C->* AC AC E1 TTACTT A->* E3 TT*CTT E4 TTACTT E4 TTACTT E3 TT*CTT A->* E1 TTACTT E2 TT*ATT C->A AC E1 TTACTT A->* E2 TT*ATT C->A AC E4 TTACTT E3 TT*CTT A->* E4 TTACTT TOPOLOGIE 1 TOPOLOGIE 2 Coût = 10 Coût = 10 Coût = 11 Coût = 6 Coût : GAP = 5 SUBSTITUTION = 1

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