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Biologie poissons
Articles
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L'hétérodontie chez les Sparidae
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Étude comparative de l'hétérodontie chez les Sparidae
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Construction d'un arbre phylogénétique par la méthode de parcimonie
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Introduction
HETERODONTIE:  dentition hétérogène, composée de dents différenciées par leur aspect et spécialisées suivant les fonctions associées à leur forme.
      • Incisives:  coupe, arrachage
      • Canines:   maintien, broyage
      • Molaires:  broyage
La structure de base des dents est très simplifiée chez les poissons par comparaison avec l'implantation dentaire humaine. L'enracinement alvéolaire n'existe pas chez les téléostéens (poissons osseux actuels), chaque dent est simplement fixée dans une légère dépression de la gencive. Chez les hétérodontes, le remplacement des dents est permanent durant toute la croissance d'un individu, mais se produit de manière irrégulière et désordonnée. Ainsi, il est courant d'observer à l'intérieur d'un maxillaire de Sparidae quelques petites molaires rondes qui ne semblent pas pousser à la bonne place.

En Méditerranée, les espèces concernées par ce caractère ne sont pas nombreuses en regard des quelques 532 espèces répertoriées dans le bassin occidental et appartiennent toutes à la famille des Sparidae. Notons que la liste traitée n'est pas exhaustive et peut être complétée par d'autres espèces des mêmes genres. Ex: Pagellus boguaraveo, Pagellus centrodontus ....
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Cible
     Espèces étudiées:

Super ordre: Téléostéens
Ordre: Perciformes
Famille: Sparidae
Genres: Sparus, Diplodus, Pagellus
Daurade Sparus aurata
Sar Diplodus sargus
Museau pointu Diplodus puntazzo
Sar tambour Diplodus cervinus
Veirade Diplodus vulgaris
Pageot Pagellus erythrinus
Pagre Sparus pagrus
L'étude comparative de la dentition des espèces met en évidence d'importantes différences, même au sein d'un genre. La nature, la taille et la disposition des dents sont caractéristiques du régime alimentaire de chaque espèce.

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But
L'étude phylogénétique de ce caractère fort, doit permettre d'appuyer la place de chaque espèce dans leurs genres respectifs. Le Pagre, par exemple, est souvent placé comme volontairement ci-dessus, dans le genre Sparus. Ce fut effectivement la dénomination originale de Carl Von Linné en 1758, qui dans la même année replaça l'espèce dans le genre Pagrus. Le nom officiel du Pagre est encore aujourd'hui Pagrus pagrus. ( Voir conclusion de l'étude ).
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Tableau comparatif
Daurade
Sar
Museau pointu
Sar tambour
Veirade
Pageot
Pagre
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Étude du caractère
Construction d'un arbre par la méthode de parcimonie

L'expérience suivante consiste à utiliser les caractéristiques des mâchoires présentées comme critère de classification pour mettre en évidence la cohérence de la constitution actuelle du groupe.

     Tableau des caractères:
 

Incisives
Canines
Molaires
Daurade
1
1
1
Sar
1
0
1
Museau pointu
1
0
0
Tambour
1
0
1
Veirade
1
0
1
Pageot
0
1
1
Pagre
0
1
1

     Hypothèses: 

    • Le caractère "canines" est considéré comme le caractère ancestral ( dents coniques et pointues communes à la majorité des Téléostéens ).
    • Le caractère "molaires = 0" chez le Sar à Museau pointu est considéré dans cette étude comme un caractère autapomorphique (avec une possible réversion), sous entendu que cette espèce partage avec les autres Diplodus de nombreuses synapomorphies qui justifient le caractère monophylétique du genre.


          Il ressort de ce tableau 3 groupes distincts

        • La Daurade
        • L'ensemble des Diplodus
        • Le Pageot et le Pagre
La méthode de parcimonie consiste à construire tous les arbres possibles avec les 7 espèces et de retenir celui (ou ceux) qui sera le moins coûteux en événements évolutifs. Cela équivaut à retenir la ou les solutions qui présentent le plus grand nombre de synapomorphies.
       
        Analyse du nombre d'événements suivant les trois cas possibles: 
Discussion:
Parmi les deux solutions les plus parcimonieuses, seule la première sera retenue, car si le caractère <incisives> avait été traité une fois pour la mâchoire inférieure et une seconde fois pour la mâchoire supérieure, une synapomorphie supplémentaire aurait favorisé le rapprochement des groupes 'Daurade' et 'Diplodus' chez qui la transformation canine > incisive est un caractère commun en ce qui concerne la mâchoire inférieure.
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Construction de l'arbre
Commentaire:
La construction de cet arbre ne représente qu'une seule solution issue de l'étude d'un seul caractère. On ne peut généralement pas associer un seul résultat à l'arbre idéal qui doit prendre en compte l'ensemble de tous les caractères morphologiques, externes comme internes. Ceci dit, une bonne connaissance de ces espèces permet de tirer une première conclusion: le caractère "dentition" donne un excellent reflet de la classification actuelle officielle.
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Conclusions
Il est intéressant de constater que cet exercice peut être conclu par une série d'hypothèses qui méritent un approfondissement:

Deux hypothèses pour le passage du caractère canines à incisives:

  •      La transformation des canines en incisives s'est produite en deux temps: d'abord à la mâchoire inférieure (synapomorphie Daurade - Diplodus), puis à la mâchoire supérieure (synapomorphie chez les Diplodus).
  •      La transformation n'est qu'une synapomorphie chez les Diplodus et se trouve être seulement un caractère partiellement homologue chez la Daurade (Sparus)


Cas particulier de Diplodus puntazzo:

  •      Le Sar à museau pointu forme de toute évidence un groupe monophylétique avec les autres espèces du genre. Selon cette affirmation, l'absence de molaires, qui est un cas unique au sein de cet arbre, serait un caractère autapomorphique ( perte des molaires ) conséquence d'un régime alimentaire excluant toute proie à carapace, coquille ou squelette rigide.
Distinction Daurade - Pagre
  •      La Daurade et le Pagre, souvent associés au genre Sparus constituent par leurs ressemblances un groupe paraphylétique. Une bonne connaissance des deux espèces permet de les dissocier à cause de nombreuses différences sur des caractères anatomiques comme on l'a vu avec la dentition, ainsi que dans leurs modes de vie. D'autres caractères physiques ou physiologiques tendent franchement à rapprocher le Pagre du Pageot, ce qui confirme encore la validité de cet arbre
TER de Licence BOM
Année 2000-2001
Christian COUDRE