Fiche explicative de la leçon: Systèmes de classification Biologie

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire les systèmes de classification proposés par Linné et Whittaker et à citer les organismes difficiles à classer.

Dès le 4ème siècle avant l’ère commune, Aristote publia des travaux séparant les êtres vivants en deux groupes : les plantes et les animaux. Les scientifiques ont longtemps réfléchi à la classification des organismes, car cela facilitait leur étude. Lorsque les organismes sont séparés en groupes en fonction de similarités pertinentes, nous sommes facilement capables de comparer et différencier leurs caractéristiques.

La base de notre système de classification actuel s’est consolidé plus tard au 18ème siècle grâce au travail de Carl Linné, un botaniste suédois. Il divisa le vivant en deux groupes : les légumes, que nous appelons à présent les « Plantes », et les animaux. Linné appela ces groupes des « règnes ». Dans le système de Linné, un troisième règne, celui des « Minéraux », comprend tout ce qui n’est pas vivant. La figure 1 montre les règnes proposés par Linné.

En plus de définir ces deux règnes du vivant, Linné a également développé le système de classification hiérarchique dans lequel les organismes sont divisés en groupes de plus en plus spécifiques. Ces groupes sont appelés des « taxons », et appartiennent à des niveaux taxonomiques qui sont classés de large et général à petit et spécifique. Le règne est le plus général de ces niveaux dans le système Linnéen. Le reste des rangs taxonomiques, du plus grand au plus petit, sont l’embranchement, la classe, l’ordre, la famille, le genre et l’espèce. La figure 2 illustre les rangs taxonomiques et leur ordre.

À peu près à la même période, les progrès de la technologie du microscope, ainsi que son utilisation croissante, ont ouvert la voie à de nouvelles découvertes. Lorsque les organismes microscopiques ont été étudiés et mieux compris, la ligne qui sépare l’animal de la plante est devenue plus floue. Un troisième règne, Protista, a été proposé pour inclure les divers organismes unicellulaires et microscopiques qui ne semblaient être ni des plantes ni des animaux. La micrographie ci-dessous illustre quelques Euglena, qui sont des organismes unicellulaires et membres du règne des protistes.

Les progrès de la microscopie ont également mis en évidence des différences entre les organismes au niveau cellulaire. Les scientifiques voyaient pour la première fois des structures subcellulaires et des organites, ainsi que de petits organismes unicellulaires comme les bactéries. Ces petits organismes ne possèdent pas de noyau, contrairement aux cellules des plantes, des animaux et des protistes. Par conséquent, un autre règne, Monera, a été créé pour inclure ces organismes, appelés des « procaryotes ». La micrographie ci-dessous montre certaines bactéries observées au microscope électronique, qui sont des exemples d’organismes procaryotes. Les organismes dont les cellules possèdent un noyau sont appelés des « eucaryotes ».

Environ deux siècles plus tard, en 1975, un autre botaniste nommé Robert Whittaker a remarqué que le règne végétal se divisait. À cette époque, tout ce qui sortait du sol était considéré comme une plante. Mais certains de ces organismes sont verts et fabriquent leurs propres nutriments à partir de la lumière du soleil, et certains ne sont pas verts et absorbent leurs nutriments à partir de matières organiques mortes ou en décomposition. Whittaker sépara les plantes autotrophes stationnaires des champignons hétérotrophes stationnaires, augmentant ainsi le nombre de règnes à cinq. La figure 7 illustre le système de classification à 5 règnes établi par Whittaker.

Ces cinq règnes ont été développés en séparant les organismes en fonction des variations de leurs caractéristiques physiques et observables. Même si avec le temps nous pouvons observer plus de choses, cette méthode de classification est considérée comme obsolète. Nous appelons la classification basée sur les traits physiques « classification artificielle ».

Tout comme le microscope nous a permis de mieux définir les règnes du vivant il y a des siècles, la technologie génétique continue aujourd’hui d’améliorer les systèmes de classification. L’analyse génétique nous a permis de regrouper les organismes en fonction de leurs relations de parenté, et pas seulement de leurs caractéristiques physiques. Nous appelons ce type de classification la « classification phylogénétique » ou la « classification naturelle ».

Il est important de rappeler que la classification est une discipline qui évolue. Les taxonomistes cherchent toujours à l’améliorer et à regrouper les organismes de façon plus précise.

Aujourd’hui, la plupart des scientifiques s’accordent à dire qu’il faudrait un niveau supérieur au règne. On l’appelle « empire » ou « domaine ». De nombreux systèmes de classification modernes sont constitués de deux ou trois domaines basés sur le type de cellule. On ne s’accorde toujours pas unanimement sur le nombre exact de règnes. Certains scientifiques sont carrément favorables à la suppression de ce rang taxonomique, certains n’en voudraient que trois, et d’autres ont même proposé plus de huit règnes différents. Le système à 5 règnes est encore largement utilisé au sein de la communauté scientifique.

Une classification concernant ce que nous appelons parfois la vie non cellulaire ou la vie acellulaire soulève une question intéressante. Comment classerions-nous quelque chose qui partage certaines des caractéristiques avec les êtres vivants mais qui ne sont pas faits de cellules ? 

Un virus est un exemple typique, qui est composé de protéines et de matériel génétique, mais qui ne peut pas se reproduire seul. Un viroïde est un autre exemple, qui est constitué de matériel génétique dépourvu d’une enveloppe protéique. Étant donné que les virus et les viroïdes possèdent tous deux du matériel génétique et la capacité de fabriquer de nouveaux virus ou viroïdes dans les cellules vivantes, ils sont parfois considérés comme des formes de vie acellulaires. La figure 7 montre le cycle de vie d’un virus. Un prion est une protéine anormalement formée qui peut provoquer un changement dans la configuration d’autres protéines. Les prions sont parfois difficiles à classifier car ils possèdent à priori l’une des caractéristiques communes aux êtres vivants, avoir la capacité de se reproduire, comme le montre la figure 6. Cependant, les prions ne sont pas considérés comme des formes de vie acellulaires. Les virus, les viroïdes et les prions sont connus pour être à l’origine de maladies. Chez les Hommes, les virus provoquent le rhume, la grippe et de nombreuses autres maladies. La maladie de Creutzfeldt-Jakob (MCJ) est une maladie neurologique induite par des prions. Les viroïdes ne sont connus que pour causer des maladies chez les plantes.

La « vie non cellulaire » peut sembler être une contradiction. Tous les êtres vivants ne sont-ils pas constitués d’une ou plusieurs cellules ? Étant donné que ces « formes de vie » acellulaires sont faites de molécules biologiques et survivent en interagissant avec la vie cellulaire, il y a de bonnes raisons d’élargir le système taxonomique pour les inclure d’une manière ou d’une autre, même si elles ne sont généralement pas considérées comme « vivantes ». Si vous étiez un taxonomiste, qu’auriez vous fait ? La réponse à cette question pourrait représenter la prochaine grande avancée dans l’étude de la classification biologique.

Passons en revue ce que nous avons couvert dans cette fiche explicative.