Arbre évolutionnaire

Arbre évolutionnaire moderne, basé sur le génome (Arbre phylogénétique).

Charles Darwin pensait que la phylogénie, c'est-à-dire l'étude de l'évolution des organismes vivants en vue d'établir leur parenté, pouvait être représentée sous la forme d'un arbre de vie, ou arbre évolutionnaire. Le concept d'une organisation du monde et de ses habitants remonte à bien plus longtemps. Déjà dans la Scala naturæ ou la « grande chaîne de la vie », le monde est composé d'un grand nombre de liens hiérarchiques, des éléments les plus fondamentaux et basiques tels les minéraux et les végétaux jusqu'à la plus haute perfection, Dieu. Cette conception du monde est largement acceptée par la plupart des savants européens depuis l'époque de Lucrèce jusqu'aux révolutions scientifiques de Copernic et de Darwin et l'ultime épanouissement de la Renaissance.

Darwin est le premier à avoir illustré et popularisé le concept d'un arbre de la vie, dans son ouvrage L'Origine des espèces, publié le 29 novembre 1859. Plus d'un siècle plus tard, les biologistes de l'évolution utilisent encore des diagrammes en forme d'arbre pour décrire l'évolution des espèces.

L'arbre évolutionnaire de Darwin

La première esquisse de Darwin d'un arbre évolutionnaire tirée de son First Notebook on Transmutation of Species (1837).

L'arbre de la vie tel qu'il apparaît dans On the Origin of Species by Natural Sélection, 1859. C'était l'unique illustration de l'ouvrage.

Les travaux de Darwin étaient à l'origine titrés Phylogeny via Oogeny.

Voici un extrait de l'ouvrage L'Origine des espèces, publié le 29 novembre 1859, dans lequel Darwin explique son point de vue sur l'arbre évolutionnaire:

« Les affinités de tous les êtres de la même classe ont parfois été représentées sous la forme d'un grand arbre. Je crois que cette comparaison est très juste. Les rameaux verts et bourgeonnants peuvent représenter les espèces existantes; les branches produites les années précédentes peuvent représenter la longue succession des espèces éteintes. A chaque période de croissance tous les rameaux ont essayé de pousser de tous côtés, de surpasser et de tuer les rameaux et les branches environnantes, de la même manière que les espèces et les groupes d'espèces ont de tout temps vaincu d'autres espèces dans la grande bataille de la vie. Les plus grosses branches se sont divisées en grosses branches, et celles-ci en branches de moins en moins grosses, qui n'étaient autrefois, quand l'arbre était jeune, que des petits rameaux bourgeonnants ; et cette relation entre les anciens bourgeons et les plus récents au moyen de branches ramifiées pourrait bien représenter la classification de toutes les espèces éteintes et vivantes en groupes subordonnés à d'autres groupes. Sur les nombreux rameaux qui florissaient alors que l'arbre n'était qu'un arbuste, seulement deux ou trois, maintenant transformés en grosses branches, survivent encore et portent les autres branches; ainsi chez les espèces qui vivaient lors des anciennes périodes géologiques, très peu ont laissé des descendants vivants et modifiés. Dès la première croissance de l'arbre, de nombreuses branches ont péri et sont tombées ; et ces branches tombées, de taille variable, peuvent représenter ces ordres, ces familles et ces genres tout entiers, qui n'ont plus de représentants vivants, et que nous ne connaissons qu'à l'état de fossile. De la même façon que nous voyons ici et là une branche menue et isolée, surgissant d'une bifurcation inférieure, et qui, par chance a été favorisée et est encore vivante au sommet de l'arbre, nous voyons occasionnellement un animal tel que l'ornithorynque ou le lépidosirène, qui par de petits détails, connecte grâce à ses affinités deux grandes branches de la vie, et qui apparemment a été sauvé d'une compétition fatale par le fait qu'il vivait dans un habitat protégé. Tout comme les bourgeons produisent par croissance de nouveaux bourgeons, et que ceux-ci, s'ils sont vigoureux, forment des branches et surpassent de tous côtés les branches plus faibles, je crois qu'il en est de même pour le grand « arbre de la vie », qui remplit l'écorce terrestre avec ses branches mortes et brisées, et couvre sa surface avec ses belles ramifications toujours actives. Darwin, 1872^[1]. »

L'arbre de la vie aujourd'hui

La conception d'un arbre de vie au XIX^e siècle, par Ernst Haeckel dans son L'évolution de l'Homme (1879).

Ce modèle possède toujours un certain intérêt dans le cas des formes de vie eucaryotes, des plantes multicellulaires et des animaux, quoiqu'il soit probablement une représentation simplifiée de l'évolution. Les biologistes modernes reconnaissent maintenant que les procaryotes et les bactéries ont la capacité de transférer des informations génétiques à des organismes étrangers. La recombinaison, la perte, la duplication et la création génétique sont quelques-uns des processus grâce auxquels les gènes peuvent être transmis entre les différentes espèces de bactéries, ce qui entraîne une variabilité qui n'est pas due à un transfert vertical. L'arbre de la vie n'est pas un moyen valide pour modéliser la vie à ce niveau. Quant aux organismes multicellulaires (plantes et animaux), de nombreux biologistes considèrent que les transferts horizontaux de gènes (qu'ils soient dus à des hybridations ou à des recombinaisons résultant notamment de l'action de virus) sont un facteur de l'évolution bien plus important qu'on ne le pensait il y a quelques années encore^[2].

Le D^r. W. Ford Doolittle a notamment continué les recherches sur les arbres évolutionnaires.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Tree of life (science) » (voir la liste des auteurs)
• W. Ford Doolittle et Eric Bapteste, « Pattern pluralism and the Tree of Life hypothesis », PNAS, vol. 104, pp. 2043-2049, 2007. (voir aussi PhyOrg.com)

Voir aussi

• Arbre phylogénétique
• Arbre de vie
• Classification phylogénétique
• Eubacteria (classification phylogénétique) et arbres subséquents

Lien externe

• (en) Tree of Life Web Project - explore complete phylogenetic tree interactively

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