Classification phylogénétique

La classification phylogénétique (relevant de la systématique phylogénétique qui repose sur la phylogenèse ou phylogénie) est un système de classification des êtres vivants, issu d'une école de taxonomie appelée le cladisme (ou encore systématique cladistique), qui a pour objectif de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces. Elle ne reconnait pas les groupes paraphylétiques comme les reptiles ou les poissons (qui ne contiennent pas tous les descendants de leur dernier ancêtre commun), contrairement à la classification classique [1]. Selon les cladistes, cette dernière classification se fonde trop subjectivement sur les ressemblances les plus visibles entre les espèces (ce qui la rend facilement utilisable par le grand public) mais elle ne reflète pas correctement les proximités évolutives entre espèces. Cette allégation est rejetée par les systématiciens évolutionnistes qui insistent sur l'intérêt des groupes paraphylétiques pour représenter correctement le processus évolutif. Aujourd'hui le cladisme est l'école dominante dans le domaine académique [2] (bien que non consensuelle [3], [1]) et la classification phylogénétique a remplacé en grande partie la classification traditionnelle dans la plupart des milieux scientifiques et universitaires [4], ainsi que dans l' enseignement secondaire en France [5], et même dans l' enseignement primaire (dès le cycle III).

Cette classification est principalement fondée sur la cladistique, une méthode de reconstruction phylogénétique formalisée en 1950 par Willi Hennig [6], publiée en Allemagne. La traduction anglaise de son livre ayant été publiée en 1966 [7], Hennig trouva un plus large auditoire. Cette méthode révolutionna ainsi toute la systématique à partir de la fin des années 1960. En 1974, la classification cladistique fait l'objet d'un débat entre Ernst Mayr (1904-2005) et Willi Hennig (1913-1976) qui a marqué les relations entre phylogénéticiens évolutionnistes et cladistes [8], [9], [10]. Le cladisme est vulgarisé en français en 1980, conduisant à la diffusion des bases de la classification cladistique hors du cercle d'initiés [11], [12]. L'analyse cladistique qui sert de base à l'établissement de cette classification considère les caractères à toutes les échelles à valeur égale : les caractères macroscopiques et microscopiques issus de l' anatomie comparée et de l' embryologie, les caractères moléculaires [13] issus de la biochimie et de la biologie moléculaire, ainsi que les données apportées par la paléontologie. Le cladisme ne devrait cependant pas être confondu avec la cladistique, celle-ci étant également utilisée par les systématiciens issus des autres écoles de taxonomie qui s'attachent à prendre en compte autant que possible les groupes monophylétiques.

Principes

Critiques de la classification classique

Comparaison entre classifications classique et phylogénétique. Dans cette dernière, le groupe des poissons n'existe pas. Et le « poisson » Cœlacanthe est plus proche des humains que de la truite, comme le montrent les études en phylogénie.

La classification traditionnelle n'a pas pour fonction de retracer la parenté et l'évolution des espèces. Elle a d'ailleurs commencé à se mettre en place bien avant que l'idée d'évolution ne s'impose. Or, selon cette classification, on peut être amené à penser qu'un poisson sera toujours plus proche d'un autre poisson que d'une autre espèce non poisson. Cela n'est en fait pas toujours vrai. En effet, les poissons sont caractérisés par des écailles et des nageoires. Or les humains partagent avec certaines espèces de poissons, comme les Cœlacanthes, un autre caractère : le membre charnu et non rayonné. Ce dernier caractère n'est pas présent chez la truite par exemple. Le cœlacanthe est-il plus proche de l'humain ou de la truite ? Faut-il utiliser pour établir la parenté la plus étroite, le membre charnu ou la présence de nageoires ?

Les études évolutives ont montré que certains caractères ont évolué pour se transformer. C'est le cas de la nageoire des poissons qui s'est transformée en membre marcheur chez les tétrapodes, comme les humains. La classification classique, en utilisant le caractère « nageoire », exclut les humains du groupe qui présente des nageoires, alors que ce caractère est présent mais sous une forme évoluée. C'est la même chose si on utilise des caractères ancestraux tels que la présence d'écailles (qui ont disparu chez certaines espèces) ou la forme hydrodynamique du corps. En utilisant les caractères les plus visibles, la classification classique ne permet pas d'estimer correctement les degrés de parenté entre espèces. Cette classification est toutefois utile aux reconnaissances d'espèces par des clés de détermination, ou pour la gestion de collections biologiques.

Organisation en clades

Chaque groupe ou clade doit répondre à une même définition : un clade comprend tous les descendants d'un ancêtre et l'ancêtre lui-même. On parle aussi de groupe monophylétique. Ainsi, des espèces d'un même clade seront toujours plus proches entre elles que d'une autre espèce extérieure à ce clade. Ce n'est pas le cas avec certains groupes de la classification classique, comme les poissons, qui ne forment pas un clade.

Certains groupes, comme les mammifères, présents dans la classification classique, constituent bien des clades ; ces groupes ont été conservés dans la classification phylogénétique. Les représentants d'un clade présentent au moins un caractère dérivé propre à tout le groupe, comme la présence de mamelles pour les mammifères. Ce n'est pas le cas des poissons, des reptiles, qui présentent des caractères ancestraux, et des caractères dérivés (évolués), mais qui ne leur sont pas exclusifs (exemple : la présence de doigts pour les reptiles). Un caractère dérivé a été hérité d'un même ancêtre commun.

Critiques de la classification phylogénétique

Certains chercheurs, systématiciens évolutionnistes, critiquent le résultat de la classification phylogénétique car les clades ont fortement tendance à regrouper ensemble des espèces qui ne se ressemblent pas et au contraire à séparer des espèces qui se ressemblent [1]. Cela est principalement dû à la très grande hétérogénéité de la vitesse de l'évolution d'une branche à l'autre. Ce ne sont donc pas les méthodes de construction des clades qui sont remises en cause mais leur utilisation pour produire une classification formelle. Selon cette école, la classification doit non seulement refléter la topologie de l' arbre de la vie mais également les distances évolutives, ce qui revient à autoriser les groupes paraphylétiques.