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Fiche explicative de la leçon : Hiérarchie taxonomique Biologie

Dans cette fiche explicative, nous allons rappeler les rangs de la hiérarchie taxonomique et appliquer ces connaissances à des exemples d’organismes.

Depuis l’apparition de la vie sur Terre il y a plus de 3,8 milliards d’années, de nouvelles espèces ont continuellement apparu et disparu. L’étude de la classification, aussi appelée taxonomie, détermine comment nous regroupons et organisons la diversité de la vie sur Terre passée, présente et éventuellement future.

Définition : Taxonomie

La taxonomie est l’étude scientifique de la classification biologique.

Le système actuel de classification biologique a été fortement influencé par les travaux d’un botaniste suédois du 18ème siècle appelé Carl von Linné. Nous savons que Linné a développé le système de nomenclature binomiale et popularisé le système de la hiérarchie taxonomique, que nous utilisons encore aujourd’hui.

La taxonomie était initialement basée sur des caractéristiques physiques. Les scientifiques du passé n’avaient pas accès à la technologie génétique que nous possédons aujourd’hui. Lorsque nous regroupons des espèces en fonction de leurs similitudes physiques, cela s’appelle la classification artificielle. Avec les améliorations de la génétique, nous essayons aujourd’hui de grouper les espèces en fonction de leurs relations évolutives. La classification des organismes basée sur l’analyse génétique et évolutive est appelée classification naturelle, ou classification phylogénétique.

Nous classons les organismes en les organisant en groupes et sous-groupes sur la base de similitudes et de différences, puis nous les répertorions dans une hiérarchie qui souligne ces relations. Cette hiérarchie se compose de plusieurs niveaux, appelés rangs taxonomiques, qui évoluent du global vers le spécifique, comme le montre la figure 1. Les 7 rangs taxonomiques de base sont le règne, l’embranchement, la classe, l’ordre, la famille, le genre et l’espèce.

Figure 1 : Diagramme représentant la hiérarchie taxonomique, du règne à l’espèce.

Terme clé : Classification Biologique

La classification biologique est la disposition d’organismes en groupes et sous-groupes sur la base de similitudes et de différences significatives. Ces groupes sont ensuite classés par taille.

Terme clé : Hiérarchie taxonomique

La hiérarchie taxonomique est le classement des différents groupes, ou taxons, dans lesquels les organismes sont rangés. Ces taxons sont classés du plus large/global (c.-à-d. le règne) au plus petit/spécifique (c.-à-d. l’espèce).

On utilise souvent un moyen mnémonique pour se rappeler de l’ordre des rangs taxonomiques. Un moyen mnémotechnique est une phrase dans laquelle la première lettre de chaque mot correspond aux lettres d’une suite que vous essayez de mémoriser. Par exemple, Reste En Classe Ou Fais de Grandes Études est une phrase populaire pour retenir Règne, Embranchement, Classe, Ordre, Famille, Genre et Espèce.. vous trouverez peut-être plus pratique d’en utiliser un ou même d’inventer le vôtre.

Exemple 1: Rappel du bon ordre de la hiérarchie taxonomique

Laquelle des propositions suivantes correspond à l’ordre correct de la hiérarchie taxonomique, de la plus grande à la plus petite?

  1. Règne embranchement classe ordre famille genre espèce
  2. Embranchement classe règne ordre famille genre espèce
  3. Règne classe ordre famille embranchement genre espèce
  4. Règne famille genre embranchement classe ordre espèce
  5. Embranchement classe règne ordre famille espèce genre

Réponse

Nous classons les organismes en utilisant un système qui peut être appelé la « hiérarchie taxonomique ». Dans ce système, les êtres vivants sont divisés en groupes en fonction de leurs caractéristiques et/ou de leurs relations génétiques. Ces groupes sont ensuite divisés en sous-groupes, et les groupes eux-mêmes sont classés de manière judicieuse - généralement, du plus large ou global au plus petit ou spécifique. La hiérarchie taxonomique est le classement de ces groupes. On utilise souvent un moyen mnémonique pour se rappeler de l’ordre des rangs taxonomiques. Un moyen mnémotechnique populaire est Reste En Classe Ou Fais de Grandes Études. La première lettre de chaque mot dans cette phrase nous rappelle que l’ordre correct de la hiérarchie taxonomique de la plus grande à la plus petite est le suivant:règneembranchementclasseordrefamillegenreespèce.

Regardons un exemple. Examinons la classification du chat domestique. Les chats domestiques ont de nombreuses caractéristiques variées, telles que la couleur de la fourrure, la forme du visage et la longueur de la queue, mais ils appartiennent tous à la même espèce.

  • L’espèce du chat domestique commun est Felis catus. Le nom scientifique d’une espèce comprend le nom du genre (ici, Felis) et le nom de l’espèce (catus).
  • Cela nous indique que les chats appartiennent au genre Felis, tout comme d’autres petits chats comme les chats des sables, les chats des marais et les chats de Mongolie.
  • Le genre Felis fait partie de la famille des Felidae, qui comprend tous les chats, grands et petits. La famille des Felidae inclut également les lions, les tigres, les léopards, les lynx et plus encore.
  • La famille des Felidae fait partie de l’ordre Carnivora. Vous pouvez deviner à son nom que l’ordre Carnivora comprend des animaux qui sont principalement adaptés à un régime de viande.
  • L’ordre Carnivora fait partie de la classe des Mammalia. Les mammifères sont des organismes qui donnent généralement naissance à des petits déjà formés et produisent du lait pour nourrir leur progéniture.
  • La classe des mammifères appartient à l’embranchement Chordata. Cela signifie que les mammifères possèdent tous ce que nous considérons comme une colonne vertébrale.
  • Enfin, l’embranchement Chordata fait partie du règne animal. Les animaux sont généralement des organismes qui se déplacent pour trouver de la nourriture et des partenaires sexuels.

Grâce à ces informations, nous pouvons déduire que certaines caractéristiques du chat domestique sont qu’il se déplace pour se nourrir et se reproduire, a une colonne vertébrale, allaite ses chatons et mange de la viande. Chaque groupe taxonomique nous renseigne sur les caractères des organismes qu’il contient. La figure 2 montre un résumé des rangs taxonomiques auxquels appartient le chat domestique.

Nous pouvons également observer que des espèces plus proches ont plus de caractéristiques physiques en commun. Les chats et les lions appartiennent à la famille des félidés et se ressemblent à certains égards. Les chats et les grizzlis sont tous deux membres de l’ordre des carnivores, mais ils ont moins de caractéristiques en commun. Les organismes qui sont membres de la même famille sont plus proches que ceux qui ne sont que membres du même ordre, car une famille est un groupe taxonomique plus spécifique que l’ordre.

Chat domestique
Figure 2 : Résumé de la classification taxonomique du chat domestique.

Exemple 2: Déterminer les rangs manquants dans la taxonomie d’un loup

La hiérarchie taxonomique du loup gris est donnée dans ce diagramme.

  1. Quel rang taxonomique est représenté par X?
  2. Quel rang taxonomique est représenté par Y?

Réponse

Partie 1

Les scientifiques classent les organismes en utilisant un système qui peut être appelé la « hiérarchie taxonomique ». Dans ce système, les organismes appartiennent à certains groupes en fonction de leurs caractéristiques et/ou de leurs relations génétiques. Le plus petit de ces groupes est appelé espèce. Plusieurs espèces apparentées sont regroupées en un genre, et plusieurs genres apparentés sont appelés une classe. Ces groupes, ou taxons, sont classés du plus grand ou global au plus petit ou spécifique. La hiérarchie taxonomique est le classement de ces groupes. On utilise souvent un moyen mnémonique pour se rappeler de l’ordre des rangs taxonomiques. Un moyen mnémotechnique populaire est Reste En Classe Ou Fais de Grandes Études. La première lettre de chaque mot dans cette phrase nous rappelle que les rangs taxonomiques, du plus grand au plus petit, sont le règne l’embranchement la classe l’ordre la famille le genre l’espèce. Sur le diagramme ci-dessous, nous pouvons voir que le règne est au sommet, donc ces rangs doivent eux aussi être rangés du plus grand au plus petit.

Avec cette information, nous pouvons conclure que le rang taxonomique représenté par X est la classe, et le rang taxonomique représenté par Y est l’espèce.

Partie 2

La deuxième partie de la question porte sur le rang taxonomique représenté par Y. Nous savons d'après la partie précédente que le rang taxonomique est organisé selon une hiérarchie allant du plus général au plus spécifique. Nous pouvons utiliser le moyen mnémotechnique Reste En Classe Ou Fais de Grandes Études pour nous rappeler l'ordre des rangs dans la hiérarchie taxonomique. Le règne est le groupe le plus général et il se trouve au sommet de l'organigramme ci-dessus. Puisque le groupe le plus spécifique est l'espèce, nous pouvons en déduire qu'il se trouverait à la base de l'organigramme, là où se trouve Y.

Par conséquent, nous pouvons conclure que le rang taxonomique représenté par Y est l'espèce.

Une espèce est communément définie comme un groupe d’organismes étroitement apparentés qui peuvent se reproduire et donner une progéniture fertile. Cela signifie que leur progéniture peut avoir une descendance. Les chiens domestiques et les loups sauvages sont capables de se reproduire et leur progéniture est fertile, alors nous savons que les chiens et les loups sont en fait des membres de la même espèce. En revanche, un cheval et un âne peuvent se reproduire et leur progéniture s’appelle un mulet;cependant, les mulets ne peuvent pas avoir de progéniture car ils sont stériles, comme le montre la figure 3. Ainsi, nous savons que les chevaux et les ânes ne sont pas des membres de la même espèce.

Figure 3 : Les chevaux et les ânes, bien que d’espèces différentes, peuvent donner une progéniture. Mais cette progéniture, le mulet, est stérile.

Définition : Espèce

L’espèce est un groupe d’organismes ayant des caractéristiques similaires, qui peuvent se reproduire ensemble et donner une progéniture fertile.

Exemple 3: Déterminer les caractéristiques de la progéniture d’un lion et d’une tigresse

Une tigresse et un lion sont accouplés dans un zoo. Laquelle des affirmations suivantes est correcte à propos du petit qu’ils vont engendrer?

Incroyable jeune tigre assis sur l'herbe et regardant dans le vide-72
  1. Le petit sera capable de se reproduire avec des lions et des tigres.
  2. Le petit sera classé dans un genre différent de celui de ses deux parents.
  3. Le petit sera probablement stérile et ne pourra pas avoir de progéniture.
  4. Le petit ne survivra pas plus de 4–5 ans.

Réponse

L’espèce est le plus spécifique des rangs taxonomiques communs. Les membres d’une espèce sont tous étroitement apparentés génétiquement. Une autre caractéristique d’une espèce est que les organismes d’une espèce peuvent s’accoupler et donner une progéniture fertile. Un lion et un tigre ne sont pas de la même espèce même s’ils appartiennent au même genre. L’espèce à laquelle appartient le lion s’appelle Panthera leo et celle à laquelle appartient le tigre s’appelle Panthera tigris. Si un lion s’accouple avec une lionne, il donnera plus de lions de la même espèce. La même chose est vraie si un tigre s’accouple avec une tigresse. Les tigres et les lions sont assez proches pour pouvoir s’accoupler et obtenir une progéniture, parfois appelée un ligre. Cependant, comme les lions et les tigres sont des espèces différentes, leur progéniture sera stérile (incapable de se reproduire).

Ainsi, la réponse correcte est que le petit sera stérile et ne pourra pas avoir de progéniture.

De nombreuses espèces apparentées qui partagent des caractéristiques similaires peuvent être regroupées en un genre. Les chevaux et les ânes de notre exemple précédent sont deux espèces différentes du genre Equus. Plusieurs genres apparentés ayant des caractéristiques communes peuvent être regroupés dans une famille. En suivant ce modèle, plusieurs familles apparentées forment un ordre, plusieurs ordres apparentés forment une classe, plusieurs classes apparentées forment un embranchement, et les embranchements similaires constituent un règne.

Définition : Genre

Un genre est un rang taxonomique qui comprend plusieurs espèces apparentées.

Définition : Embranchement

Un embranchement est un rang taxonomique qui comprend plusieurs classes apparentées.

Définition : Règne

Le règne est l’un des rangs taxonomiques les plus globaux. Un règne comprend de nombreuses espèces qui sont divisées en embranchements, classes, ordres, familles et genres.

Le tableau 1 représente quelques points importants concernant la hiérarchie taxonomique:

  • En se déplaçant de gauche à droite, les rangs taxonomiques deviennent plus spécifiques. Au fur et à mesure que les rangs taxonomiques deviennent plus spécifiques, ils deviennent aussi plus petits, impliquant de moins en moins d’espèces différentes. Nous pouvons voir que, sur les 8 espèces listées, 7 appartiennent au même règne, tandis que seulement 3 appartiennent à la même famille.
  • Les espèces plus apparentées ont plus de rangs taxonomiques en commun. Par exemple, les humains sont plus étroitement liés aux chimpanzés, avec lesquels nous partageons 5 taxons, que nous le sommes aux poissons rouges, avec lesquels nous en partageons seulement 2.
  • Le nom scientifique d’une espèce dans la nomenclature binomiale est composé à la fois du nom du genre et de la désignation de l’espèce. Parfois, le nom du genre est raccourci en une initiale, de sorte que les bonobos peuvent être écrits P. paniscus et les chimpanzés P. troglodytes. Les noms binominaux sont généralement écrits en italique.

Exemple 4: Déterminer le genre et l’espèce d’un rouge-gorge

La hiérarchie taxonomique incomplète d’un rouge-gorge (Erithacus rubecula) est donnée dans le diagramme.

  1. Qu’est-ce qui devrait remplacer Y?
  2. Qu’est-ce qui devrait remplacer Z?

Réponse

Partie 1

La question nous donne le nom scientifique de cette espèce de rouge-gorge, Erithacus rubecula. Le nom scientifique d’un organisme est déterminé à l’aide d’un système appelé « nomenclature binomiale ». Selon la nomenclature binomiale, le nom scientifique d’une espèce est composé du nom du genre, d’abord, puis du nom de l’espèce, ensuite. Cela nous indique que le genre auquel appartient cette espèce de rouge-gorge est Erithacus et son espèce est rubecula. Étant donné que sur la figure, Y est le nom du genre, nous pouvons conclure que Erithacus devrait remplacer Y.

Partie 2

Dans la partie précédente, nous avons pu déterminer le nom du genre du rouge-gorge à partir de son nom binomial. Utilisons le nom binomial ou scientifique du rouge-gorge pour déterminer le nom de son espèce. Rappelez-vous que les noms scientifiques sont des noms binomiaux où le premier mot correspond au genre et le deuxième à l'espèce. En regardant le deuxième mot du nom scientifique du rouge-gorge, nous trouverons que l'espèce du rouge-gorge s'appelle rubecula. Par conséquent, la réponse sera que Z sera remplacé par rubecula.

La hiérarchie taxonomique nous aide à partager efficacement les informations sur différentes espèces et leurs relations. Nous pouvons l’utiliser pour classer des organismes que nous connaissons déjà, ceux qui ont récemment été identifiés, et même des organismes éteints.

Points clés

  • Une espèce est un groupe d’organismes similaires qui peuvent se reproduire et donner une progéniture fertile.
  • Les niveaux dans la hiérarchie taxonomique, du plus global au plus spécifique, sont le règne, l’embranchement, la classe, l’ordre, la famille, le genre et l’espèce.
  • La nomenclature binomiale donne à chaque organisme un nom scientifique composé de ses noms de genre et d’espèce.

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