Super-règne (biologie)

Le règne (du latin « regnum ») est, dans les taxinomies classiques, le plus haut niveau de classification des êtres vivants, en raison de leurs caractères communs. Dans la nouvelle classification à trois domaines, le règne est le deuxième niveau de classification.^{[1] [2]} Chaque règne est divisé en phyla (également nommés divisions dans certains contextes). Les différents échelons de la classification taxinomique sont la vie, le Domaine, le règne, l'embranchement, la classe, l'ordre, la famille, le genre et l'espèce. La révision de la classification a été proposée par Woese en 1990 après avoir observé de grandes différences au niveau moléculaire chez les Bactéries et les Archées en dépit du fait que les deux groupes sont composés d'organismes procaryotes. Carl Woese a entreprit d'établir un système de classification à trois domaines : les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes, ce troisième domaine regroupant les Plantes, les Animaux, les Protistes et les Champignons. L'utilisation actuelle du système à six règnes constitue un assemblage du système classique à cinq règnes et du système à trois domaines de Woese. Ce système à six règnes où les Monères sont scindés en Bactéries et Archées est devenu le standard dans de nombreux travaux.

Les six règnes selon la nomenclature actuelle Archaea. Bacteria. Protista. Fungi. Plantae. Animalia. Cliquez sur une vignette pour l’agrandir

Domaine	Règne
Bacteria
Archaea
Eukarya	Animalia	Plantae	Fungi	Protista

Sommaire 1 Classification scientifique traditionnelle 2 Historique 2.1 La classification à deux règnes 2.1.1 La frontière incertaine entre les Plantes et les Animaux 2.2 La classification à trois règnes 2.3 La classification à quatre règnes 2.4 La classification à cinq règnes 2.5 La classification à trois domaines 2.6 La classification à six règnes 3 Évolution des systèmes de classification et des règnes 3.1 Notes 4 Notes et références 5 Voir aussi 6 Liens utiles

Classification scientifique traditionnelle

La classification en deux groupes (végétal / animal) a évolué pour aboutir à la constitution des six règnes du vivant selon la biologie :

• les Bactéries
• les Archées
• les Protistes (eucaryotes unicellulaires)
• les champignons (eucaryotes multicellulaires, hétérotrophes et absorbotrophes)
• les végétaux (eucaryotes multicellulaires)
• les animaux (eucaryotes multicellulaires)

D'après la classification en 6 règnes, il s'est produit, au cours de l'évolution cellulaire des organismes, une coupure fondamentale qui distingue le groupe des Eucaryotes et celui des Procaryotes.

Les Procaryotes sont unicellulaires, et leur matériel génétique n'est pas enfermé dans un noyau. Ils possèdent des enzymes localisés dans la paroi cellulaire et se multiplient par scissiparité. Ils constituent les deux premier règnes.

Tous les autres organismes sont appelés des Eucaryotes. Leur matériel génétique est enfermé dans un noyau ; ils possèdent des organites cellulaires, la multiplication cellulaire a lieu par mitose et ils présentent souvent une reproduction de type sexuée.

Les eucaryotes peuvent être unicellulaires ou pluri-cellulaires. Les eucaryotes unicellulaires sont appelés des protistes et constituent le second règne.

Enfin, les eucaryotes pluricellulaires sont divisés en 3 règnes, le règne fongique (champignons), les métaphytes (végétaux chlorophylliens) et les métazoaires (animaux pluricellulaires).

Historique

La classification à deux règnes

La distinction entre les règnes des Animaux et des Plantes est apparues dès l'Antiquité grecque mais ce n'est qu'au milieu du XVIIIe siècle que la reconnaissance formelle des ces deux règnes a fait son apparition dans la nomenclature sous la plume de Linné.

Durant l'Antiquité, les philosophes grecs se sont intéressés à la classifications de la Nature. Ils distinguaient les êtres inanimés, les minéraux, des « êtres animés » (zên) c'est-à-dire doués de vie. Parmi ceux-ci, ils distinguaient le simplement vivant, à savoir les végétaux (zôn), de l'animé (zôon). Les zôia était un concept qui recouvrait l'ensemble des « êtres animés » non végétaux, c'est-à-dire les espèces animales, l'Homme inclus, et les dieux. Ces trois classes naturelles, l'animal, l'homme et le dieu étaient désignés sous le terme de faunes.

Aristote (384-322 av. J.-C.) fut l'un des premiers à s'intéresser à la classification animale. Nous lui devons le regroupement des animaux possédant des caractères similaires au sein d'un genre, terme qui avait un sens plus large que le terme utilisé aujourd'hui en biologie, ainsi que la distinction des différentes espèces au sein d'un même genre. Aristote divisait les animaux en deux types : les animaux possédant du sang et ceux qui n'en possèdent pas, tout au moins ne possédant pas de sang rouge. Cette distinctions correspond assez bien à notre distinction entre les Vertébrés et les Invertébrés. Les animaux possédant du sang, correspondant aux Vertébrés, se groupent en cinq genres : les quadrupèdes vivipares (les Mammifères), les Oiseaux, les quadrupèdes ovipares (les Reptiles et les Amphibiens), les Poissons (inclus les Baleines car Aristote n'avait pas réalisé qu'ils s'agissait de Mammifères). Les animaux dépourvus de sang étaient classés en tant que Céphalopodes, Crustacés, Insectes (qui incluaient les Arachnides), les animaux à coquille (la plupart des Mollusques et des Echinodermes) et les plantes-animaux (les Éponges et les Cœlentérés). ^[3] Ce qu'Aristote à réalisé pour le règne animal, Théophraste l'a fait pour le règne végétal. Théophraste réparti les végétaux en quatre groupes selon leur forme : les arbres, les arbrisseaux, les sous-arbrisseaux et les plantes herbacées. Au IIIe siècle avant Jésus-Christ, Théophraste fit une liste d'environ 500 espèces dans ses deux ouvrages majeurs : Historia plantarum (L'histoire des plantes) et De Causis Plantarum (Des causes des plantes). Bien qu'il se soit surtout intéressé aux plantes pour des raisons médicales, il fut amené à les classer par catégories en fonction de leur moyen de reproduction.

Au Ier siècle après Jésus-Christ, Dioscoride décrivit dans ses Materia Medica plus de 600 végétaux différents. Ce livre fut édité pendant près de mille ans. Au XIIIe siècle, Carl von Linné, popularise le système binomial de nomenclature qui désigne une espèce par son nom générique (le genre) et son épithète spécifique (l'espèce). Un système binomial comparable avait été créé deux siècles auparavant par le naturaliste suisse Gaspard Bauhin auquel Linné rendit hommage en lui dédiant le nom d'espèce Bauhinia bijuga. L'ambition de Linné était de nommer et de décrire par une phrase taxonomique d'une douzaines de mots l'ensemble des animaux, des plantes et des minéraux connus à son époque. En effet, la notion des règnes à l'époque de Linné ne diffère pas de celle qui prédominait depuis l'antiquité. Il s'agissait toujours d'avantage d'une description naturaliste que biologique, raison pour laquelle on y trouve encore le règne minéral si cher au alchimistes.

La frontière incertaine entre les Plantes et les Animaux

L'antiquité et le Moyen-âge était l'ère des naturalistes. Les philosophes grecs considéraient la nature comme un continuum entre l'inerte, le vivant et le spirituel. Ils considéraient les coraux comme des organismes intermédiaires entre le minéral et le vivant, de même les organismes tels que les Éponges et les Cœlentérés sont à leurs yeux des intermédiaires entre le végétal et l'animal. Cette conception dualiste plante-animal persistera encore chez Linné qui envisagera en 1767 le « Règne chaotique » (Regnum chaoticum) pour classer les animaux-plantes. Trévanius, au XIXe siècle les nommera « zoophytes » et les classera dans le règne des Amphorganicum à côté des règnes des plantes et des animaux. Le règne des Amphorganicum de Trévanius contenait les zoophytes ainsi que les Champignons, les Bryophytes, les Fougères, les Confervae (algues filamenteuses), les Fuci, et les Najadales. En 1824, Bory de Saint-Vincent créa le règne des psychodiaire (pour les zoophytes, les vorticellidés et les diatomées).

La classification à trois règnes

Au milieu du XIXe siècle, il était reconnu que certains organismes, tel que l'Euglène, ne pouvaient pas être rangé comme animal ou comme végétal. Un troisième règne devenait nécessaire pour les classer : les Protistes.

Le monde du vivant restera partagé en règne animal et règne végétal jusqu'au début du XIXe siècle. Les premières observations des organismes microscopiques grâce à l'invention de la microscopie (Leeuwenhoek, 1683) nécessitait de les classer dans le monde du vivant. Les Eucaryotes unicellulaires étaient alors classés dans le règne animal en tant que protozoaires par Owen (1859). Les Bactéries ont été en un premier temps rapprochées du taxon des Vermes de Linné. Les Vermes, qui signifie vers, regroupait l'ensemble des animaux invertébrés non-arthropodes, ce rapprochement était dû à la forme en bâtonnet et la mobilité flagellaire des bacilles. En 1838, Ehrenberg, qui a été le premier à les nommer bactéries les classait en tant que vibrions dans le règne animal. Cependant Cohn les changea de règne en 1872 pour les classer parmi les Plantes après avoir démontré que les algues bleu-vert sont proches des Bactéries. Cohn les classa en tant que végétaux inférieurs dans l'Embranchement des Schizophytes.

Afin d'éviter une répartition arbitraire des organismes unicellulaires dans l'un ou l'autre règne, quelques auteurs (J. Hogg, R. Owen, T.B. Wilson, J. Cassin et Ernst Haeckel) ont suggéré de classer les organismes inférieures dans un troisième règne. Haeckel proposa en 1866 de ranger ces organismes dans le règne des Protistes. Dans la version de 1866, les Protistes rassemblaient aussi les Champignons. Haeckel a révisé son système en 1894. Les Protistes étaient désormais des organismes inférieures unicellulaires ne formant pas de tissus. Les Bactéries représentaient un sous-groupe des Monères. Les Bactéries et les Cyanophytes étaient classées parmi les Protistes inférieures tandis que les les Protozoaires, les Algues unicellulaires, les Champignons unicellulaires et les moisissures étaient classées parmi les Protistes supérieures.

En 1937, Édouard Chatton propose une classification du monde du vivant en deux types cellulaires qu'il nomme Procaryotes (organismes à cellules sans noyau) et Eucaryotes (organismes à cellules avec noyau). La notion de Procaryotes recouvre alors celle de Protistes inférieures.

La classification à quatre règnes

En 1956, Copeland publie son ouvrage intitulé The classification of lower organisms. Il plaide alors pour quatre règnes : les Mychota^[4] (algues bleu-vert et Bactéries), les Protoctistes (Algues eucaryotes, Champignons, Moisissures et Protozoaires), les Plantes (Embryophyote et Algues vertes) et les animaux (inclus les Éponges).

La classification à cinq règnes

En 1969, Whittaker propose une nomenclature à cinq règnes : les Monères (Procaryotes), les Protistes (Eucaryotes unicellulaires), les Plantes (Eucaryotes pluricellulaires photosynthétiques), les Champignons (Eucaryotes pluricellulaires non-photosynthétiques) et les animaux. (Eucaryotes pluricellulaires hétérotrophes). Il met également en évidence trois niveaux d'organisation cellulaire : procaryote, eucaryote unicellulaire et eucaryote multicellulaire. Chacun des ces niveaux diverge par son mode de nutrition. L'axe Monères-Plantes à un mode de nutrition photosynthétique, l'axe Monères-Champignons un mode de nutrition par absorption, et l'axe Protistes-Animaux un mode de nutrition par ingestion, l'ingestion étant absente chez les Monères.

La classification à trois domaines

À la fin du XXe siècle, la classification basée sur la phylogenèse prend de plus en plus le pas sur les classifications anciennes basées sur des choix considérés comme plus subjectifs de critères de comparaison morphologiques, anatomiques, écologiques ou comportementaux. L'approche phylogénétique amène à considérer comme séparations les plus anciennes celles entre Bactéries, Archées et eucaryotes. En 1981, Woese proposa de reconnaître le règne des Archéobactéries suite à ses études sur l'ARN ribosomique. Il renomme alors « Eubactéries » les Bactéries afin de souligner d'une part qu'il existe des différence moléculaires significatives entres les Archéobactéries et les Eubactéries et d'autre part que les Archéobactéries sont d'un point de vue évolutif plus anciennes que les Eubactéries. Par la suite, les analyses phylogénétiques ont montré une relation différentes : les Archéobactéries sont phylogénétiquement plus proche des Eucaryotes que des Eubactéries. Woese les renomma alors Archée et Bactérie pour rompre avec l'idée d'antériorité évolutive des Archées par rapport aux Bactéries. En 1990, il proposa de créer un nouveau plan d'organisation du monde du vivant basé sur un niveau supérieur au règne : le domaine. Il constatait que les systèmes antérieurs n'était pas correctes d'un point de vue phylogénétique. Ces systèmes n'étaient pas davantage naturels, en particulier, le système à cinq règnes mettait sur un même plan d'égalité taxonomique les monères (procaryotes) et les autres règnes (eucaryotes). De plus, si les Procaryotes semblent monophylétique sur le plan cytologique, ils ne le sont pas sur le plan moléculaire, notamment au niveau des lipides membranaires et de l'ARNr. Dans ce système à trois domaines, Woese propose en 1990 deux nouveau règnes chez les Archées : les Crenarchaeota et les Euryarchaeota auxquels s'ajoutera plus tard les Korarchaeota . Chez les Bactéries, il propose d'élever les Phyla an rang de Règne. Chez les Eucaryotes, Woese suppose que les règnes des Animaux, des Plantes et des Champignons peuvent être conservés. Concernant les Protistes qui ne constituent pas un groupe monophylétique, Woese prévoyait leur éclatement en plusieurs règnes.

La classification à six règnes

De nombreuses propositions de classification ont vu le jour dans la littérature mais la plupart n'ont pas retenu l'attention de la communauté scientifique. Pensons à Jahn et Jahn en 1949 qui ajoutaient deux nouveaux règnes, les Fungi et les Archetista (Virus) au système à quatre règnes préexistant, à savoir les Metazoaires (Animaux), les Métaphytes (Plantes), les Protistes et les Monères (Procaryotes). L'idée avant-gardiste de proposer un nouveau règne pour les Champignons sera reprise vingt ans plus tard par Whittaker (voir plus haut). Bien que séduisant, le règne des virus n'a pas encore eu une grande caisse de résonance. Cependant, l'existence du Mimivirus relance le débat. Le Mimivirus a la particularité de posséder 7 gènes communs aux Archées, aux Bactéries et aux Eucaryotes. Dès lors, il devient possible de réaliser un arbre phylogénique des êtres vivants incluant le Mimivirus et donc l'ensemble des virus. Le Mimivirus apparaît sur les dendrogrammes sur une quatrième branche proche de l'origine des Eucaryotes et distincte des Bactéries, des Archées et des Eucaryotes. Ceci suggère une très grande ancienneté. Le génome ne s'est pas construit au fil d'emprunts divers mais est bien une structure qui est restée homogène au cours de l'évolution. On peut imaginer que les premiers virus à ADN étaient des cellules dégénérées correspondant à des lignées très anciennes aujourd'hui disparues, ayant ou non précédé LUCA, le dernier ancêtre commun universel.

Le seul système à six règnes qui retient actuellement l'attention est celui de Cavalier-Smith dans sa version de 2004. Il s'agit d'un système à deux Empires (Procaryotes et Eucaryotes) réparti en six règnes : le règne des Bactéries dans l'empire des Procaryotes et les règnes des Protozoaires, des Chromistes, des Animaux, des Plantes et des Champignons dans l'empire des Eucaryotes. Les archées chez Cavalier-Smith constituent un phylum au sein du sous-règne des Unibactéries. Afin de refléter la dichtomie existant entre les Bactéries et le groupe des Archées et des Eucaryotes il crée le groupe des Neomura.

Évolution des systèmes de classification et des règnes

Linné 1735[5] 3 règnes (2 biologiques)	Haeckel 1866[6] 3 règnes	Chatton 1937[7] 2 empires	Copeland 1956[8] 4 règnes	Whittaker 1969[9] 5 règnes	Woese et al. 1977[1] 6 règnes	Woese et al. 1990[2] 3 domaines	Cavalier-Smith 1998[10][11] 2 empires et 6 règnes
(Mineralia)	Protista	Prokaryota	Monera	Monera	Eubacteria	Bacteria	Bacteria
					Archaebacteria	Archaea
		Eukaryota	Protista	Protista	Protista	Eukarya	E u k a r y o t a	Protozoa
								Chromista
Vegetabilia	Plantae			Fungi	Fungi			Fungi
			Plantae	Plantae	Plantae			Plantae
Animalia	Animalia		Animalia	Animalia	Animalia			Animalia

Notes

• Quelques auteurs ont considéré que les algues devraient être ajoutées aux protistes, avec lesquels elles ne formeraient qu'un seul groupe, les protoctistes^{[12] [13]}

• Les champignons ont été classés, jusqu'en 1969, comme faisant partie du règne végétal. Leur appareil végétatif de type mycélien est constitué de filaments, sans racines, ni tiges ou feuilles. Ils sont également dépourvus de chlorophylle. Ils se nourrissent de matières organiques. De plus, leurs parois cellulaires ne sont pas constituées de lignine et cellulose, mais de chitine, comme la cuticule des insectes. Ces différents points expliquent l'idée d'un règne des champignons à part entière.

Linné 1735 --- Classification Animal/Vegetal.

• La classification de Woese en trois domaines (Bactéries, Archées et Eucaryotes) est privilégiée par les microbiologistes. Les classifications en cinq règnes ou plus (Whittaker, Cavalier-Smith) ont généralement les faveurs des protozoologistes, des botanistes et des zoologistes.

Notes et références

Voir aussi

• Archées pour plus de détails justificatifs de la classification récente, basée sur la phylogénèse.
• Systématique
• Classification scientifique
• Arbre phylogénétique
• Classification classique
• Règne végétal
• Règne fongique

Liens utiles

• Le projet « tree of life » (recense les dernières informations de classification dans l'arbre du vivant) : http://www.tolweb.org

• Base de données de taxinomie : The NCBI Entrez Taxonomy Homepage

• L'article de Thomas Cavalier-Smith dans le bulletin de The Royal Society : « Only six kingdoms of life » en ligne ici

Taxinomie

Règne - Sous-règne - Infra-règne - Superembranchement - Embranchement / Division - Sous-embranchement - Superclasse - Classe - Sous-classe - Infraclasse - Superordre - Ordre - Sous-ordre - Infraordre  Superfamille - Famille - Sous-famille - Tribu - Genre - Sous-genre - Section - Série - Espèce - Sous-espèce - Variété ou Race - Forme ou Type

Biologie - Nomenclature - Nom binominal