D'une matrice à un arbre — exercice corrigé d'enseignement scientifique (terminale) (chapitre 9)

D'une matrice à un arbre

L'évolution humaine · niveau 2

Énoncé

On dispose de la matrice suivante ( $1$ = état dérivé présent, $0$ = état ancestral). Le groupe extérieur, qui sert de référence, est un rongeur.

	C1	C2	C3	C4
	ongles plats	absence de queue	sinus frontaux	bipédie permanente
Groupe extérieur (rongeur)	0	0	0	0
Macaque	1	0	0	0
Orang-outan	1	1	0	0
Gorille	1	1	1	0
Homo sapiens	1	1	1	1

1. À quoi sert le groupe extérieur ? 2. Écrire les groupes emboîtés définis par les caractères. 3. Construire l'arbre. 4. Un camarade conclut : « le gorille est plus évolué que le macaque ». Que répondre ?

Corrigé

1. Il permet de décider, pour chaque caractère, quel état est ancestral. Le rongeur est sûrement plus éloigné de toutes les espèces étudiées que celles-ci ne le sont entre elles ; l'état qu'il présente est donc l'état ancestral. Sans groupe extérieur, on saurait que deux espèces diffèrent, mais pas dans quel sens s'est faite l'innovation, et l'arbre serait non orienté.

2. C1 est porté par quatre espèces : il définit \{macaque, orang-outan, gorille, humain\}. C2 en exclut le macaque : \{orang-outan, gorille, humain\}. C3 en exclut l'orang-outan : \{gorille, humain\}. C4 n'est porté que par l'humain. Les groupes s'emboîtent : ${$ humain $} \subset {$ gorille, humain $} \subset {$ orang, gorille, humain $} \subset {$ macaque, orang, gorille, humain $}$ .

3. L'arbre se lit directement de cet emboîtement : une première ramification sépare le macaque du reste, une deuxième l'orang-outan, une troisième le gorille, et l'humain porte seul C4. Chaque innovation se place sur la branche qui mène au groupe qu'elle définit.

4. Il faut refuser la formulation. « Évolué » sous-entend une échelle, qui n'existe pas. Ce que l'arbre dit exactement, c'est que le gorille partage avec l'humain un ancêtre commun plus récent que celui qu'il partage avec le macaque. Cela ne le rend ni supérieur ni plus avancé : le macaque et le gorille ont évolué exactement le même nombre d'années depuis leur ancêtre commun, et le macaque possède des caractères dérivés que le gorille n'a pas et qui ne figurent simplement pas dans cette matrice.