Cladistique - Définition

Parcimonie, compatibilité et 3ia

Différents principes peuvent être appliqués dans le cadre de reconstructions phylogénétiques cladistiques. Le principe de parcimonie, selon lequel l'explication la plus simple (ici l'arbre ayant le moins de pas évolutifs) doit être retenue est très majoritairement utilisée, mais l'on compte aussi la méthode de compatibilité (aujourd'hui tombée en désuétude) et l'analyse à trois éléments (three-items analysis, ou 3ia).

La parcimonie

La philosophie derrière les méthodes de parcimonie se fonde sur un principe attribué à Guillaume d'Ockham, selon lequel les entités ne doivent pas être multipliées par delà ce qui est nécessaire (« Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem »). Pour faire un choix entre deux arbres, l'on va donc considérer que le plus court, i.e. l'arbre avec le moins de pas évolutifs, est l'arbre représentant l'hypothèse phylogénétique la plus plausible. L'on distingue trois modèles de parcimonie, selon la considération des convergences et des réversions :

• La parcimonie de Wagner, où convergences et réversions sont acceptées.
• La parcimonie de Camin-Sokal admet les convergences mais pas les réversions.
• La parcimonie de Dollo accepte les réversions mais pas les convergences.

À titre d'exemple, l'absence de fenêtre antéorbitaire chez les crocodiles actuels est considéré comme une réversion (elle était présente chez leurs ancêtres putatifs) ; les topologies similaires du bassin des oiseaux et des ornitischiens, ou encore les formes hydrodynamiques des delphinidés et de la plupart des lamniformes sont considérées comme des convergences.

L'analyse à trois éléments

L'analyse à trois éléments ou 3ia (Three item analysis, parfois aussi appelée TTS pour Three-Taxon Statements) est une méthode cladistique qui reconstitue les hypothèses de parentés en décomposant les hypothèses d'homologie en hypothèses minimales d'homologie, c'est-à-dire en sous-arbres minimaux (à trois éléments en cherchant "si un premier taxon est plus proche d'un deuxième que d'un troisième", d'où le nom de la méthode) appelés 3is pour "three item statements" ou assertions à trois éléments. Cette méthode a d'abord été utilisée pour la biogéographie cladistique et a ensuite été utilisée pour l'étude cladistique des taxons. La 3ia part d'hypothèses d'homologies sous forme d'arbres racinés représentant les relations entre caractères homologues qui sont ensuite décomposés en sous arbres, cette méthode ne nécessite donc pas de groupe externe mais demande de connaitre à priori les états dérivés ou primitifs des caractères. On parle aussi parfois d'analyse à trois taxons.

La compatibilité

Cette méthode, largement tombée dans l'obsolescence, va qualifier les caractères pour lesquelles il existe un arbre montrant les différents états de caractère sans comporter d'homoplasie de caractères mutuellement compatibles. Dans une analyse phylogénétique, l'ensemble des caractères mutuellement compatibles formera une clique. L'arbre retenu sera construit à partir de la clique la plus importante et sera dépourvu de caractères homoplastiques.