The timing and phylogenetic hierarchy of early placental mammal divergences was determined based on combined DNA sequence analysis of 18 gene segments (9779 bp) from 64 species. Using rooted and unrooted phylogenies derived from distinct theoretical approaches, strong support for the divergence of four principal clades of eutherian mammals was achieved. Minimum divergence dates of the earliest nodes in the placental mammal phylogeny were estimated with a quartet-based maximum-likelihood method that accommodates rate variation among lineages using conservative fossil calibrations from nine different nodes in the eutherian tree. These minimum estimates resolve the earliest placental mammal divergence nodes at periods between 64 and 104 million years ago, in essentially every case predating the Cretaceous-Tertiary (K-T) boundary. The pattern and timing of these divergences allow a geographic interpretation of the primary branching events in eutherian history, likely originating in the southern supercontinent Gondwanaland coincident with its breakup into Africa and South America 95–105 million years ago. We propose an integrated genomic, paleontological, and biogeographic hypothesis to account for these earliest splits on the placental mammal family tree and address current discrepancies between fossil and molecular evidence.
Titre de l'article
Datation moléculaire et biogéographie de la radiation mammalienne placentaire précoce
Datation moléculaire et biogéographie de la radiation mammalienne placentaire précoce
Introduction à l'article
Cet article s'intéresse à la phylogénie, datation et biogéographique des placentaires. Il s'avère que la diversification supraordinale des euthériens est plus précoce et précédait la limite KT, et serait associée à l'éclatement du Gondwana à la fin du Crétacé. Cet évènement implique que bon nombres de fossiles se trouvent dans les continents Sud, et compte tenu des faibles implications paléontologiques de ces pays, aucun ou très peu de fossiles datés du Crétacé ne soient retrouvés.
Cet article s'intéresse à la phylogénie, datation et biogéographique des placentaires. Il s'avère que la diversification supraordinale des euthériens est plus précoce et précédait la limite KT, et serait associée à l'éclatement du Gondwana à la fin du Crétacé. Cet évènement implique que bon nombres de fossiles se trouvent dans les continents Sud, et compte tenu des faibles implications paléontologiques de ces pays, aucun ou très peu de fossiles datés du Crétacé ne soient retrouvés.
Expériences de l'article
Analyse de 18 segments de gènes (15 nucléaires et 3 mitochondriaux), soit 9779 pb provenant de 64 espèces représentant globalement tous les ordres existants.
Analyse de 18 segments de gènes (15 nucléaires et 3 mitochondriaux), soit 9779 pb provenant de 64 espèces représentant globalement tous les ordres existants.
Résultats de l'article
Comparé aux autres études, l'arbre obtenu ici est moins "espacé" car l'hétérogénéité des taux d'évolution entre les lignées a été détectée et corrigée. Les premières divergences placentaires datent de 64 à 104Ma (avant la crise K-Pg), comme la totalité des divergences inter-ordinales. L'arbre possède 4 clades principaux, la racine se situe entre Xenarthra et les trois autres : Afrotheria, Euarchontoglires, Laurasiatheria. La topologie en étoile de ces deux derniers clades suggère des diversifications rapides.
Chacun des 4 clades conserve des espèces insectivores aux caractères primitifs placentaires. Ceci confirme le découplage temporel entre les premiers événements de séparation de lignées (avant la crise) et la diversification morphologique (après la crise) des groupes existants isolés par rupture continentale. L'importante radiation adaptative de ces insectivores s'est ensuite effectuée parallèlement après la libération des niches écologiques occupées par les dinosaures.
Comparé aux autres études, l'arbre obtenu ici est moins "espacé" car l'hétérogénéité des taux d'évolution entre les lignées a été détectée et corrigée. Les premières divergences placentaires datent de 64 à 104Ma (avant la crise K-Pg), comme la totalité des divergences inter-ordinales. L'arbre possède 4 clades principaux, la racine se situe entre Xenarthra et les trois autres : Afrotheria, Euarchontoglires, Laurasiatheria. La topologie en étoile de ces deux derniers clades suggère des diversifications rapides.
Chacun des 4 clades conserve des espèces insectivores aux caractères primitifs placentaires. Ceci confirme le découplage temporel entre les premiers événements de séparation de lignées (avant la crise) et la diversification morphologique (après la crise) des groupes existants isolés par rupture continentale. L'importante radiation adaptative de ces insectivores s'est ensuite effectuée parallèlement après la libération des niches écologiques occupées par les dinosaures.
Ce que cet article apporte au débat
Le registre fossile témoigne d'une adaptation rapide facilitée par l'extinction des dinosaures à 65MA rendant disponibles de nombreuses niches écologiques qu'ils occupaient. Alors que les données moléculaires soutiennent des événements de vicariance. Autrement dit, la divergence serait le résultat d'une séparation des faunes et aurait une origine biogéographique suite à la division du Gondwana entre 95 et 105Ma.
La séparation serait méridionale pour les Afrotheriens et les Xenarthres (Afrique du Sud et Amérique du Sud) et s’opérerait avant la dislocation complète du Gondwana. Alors qu'elle serait septentrionale pour les Euarchontoglires et les Laurasiatheriens, qui auraient migré à travers des corridors entre l'Eurasie et l'Afrique du Nord qui étaient très proches au Crétacé supérieur.
Les enregistrements fossiles de placentaires dans l'hémisphère sud restent très mal connus, ainsi de nouvelles découvertes pourraient réduire les incertitudes entre les deux types deux données.
Le registre fossile témoigne d'une adaptation rapide facilitée par l'extinction des dinosaures à 65MA rendant disponibles de nombreuses niches écologiques qu'ils occupaient. Alors que les données moléculaires soutiennent des événements de vicariance. Autrement dit, la divergence serait le résultat d'une séparation des faunes et aurait une origine biogéographique suite à la division du Gondwana entre 95 et 105Ma.
La séparation serait méridionale pour les Afrotheriens et les Xenarthres (Afrique du Sud et Amérique du Sud) et s’opérerait avant la dislocation complète du Gondwana. Alors qu'elle serait septentrionale pour les Euarchontoglires et les Laurasiatheriens, qui auraient migré à travers des corridors entre l'Eurasie et l'Afrique du Nord qui étaient très proches au Crétacé supérieur.
Les enregistrements fossiles de placentaires dans l'hémisphère sud restent très mal connus, ainsi de nouvelles découvertes pourraient réduire les incertitudes entre les deux types deux données.
Figure
Molecular Dating and Biogeography of the Early Placental Mammal Radiation.
Figure 1 : Phylogénie des mammifères placentaires (méthode ML). L'écriture en gras identifie les ordres Euthériens, les chiffres romains indiquent les quatre supraordres. Le cercle noir montre l'emplacement de la racine. Les nombres correspondent aux nombre d'étapes dans la phylogénie. Les astérisques sont associées au nombre de méthodes employées (sur un total de trois) ayant des valeurs de bootstrap supérieures à 90% : * 1/3; ** 2/3; *** 3/3. Les méthodes sont : MP maximum parsimony / NJ neighbor joining, / ML maximumlikelihood . † représente les données élaguées pour les analyses ML.
Molecular Dating and Biogeography of the Early Placental Mammal Radiation.
Figure 1 : Phylogénie des mammifères placentaires (méthode ML). L'écriture en gras identifie les ordres Euthériens, les chiffres romains indiquent les quatre supraordres. Le cercle noir montre l'emplacement de la racine. Les nombres correspondent aux nombre d'étapes dans la phylogénie. Les astérisques sont associées au nombre de méthodes employées (sur un total de trois) ayant des valeurs de bootstrap supérieures à 90% : * 1/3; ** 2/3; *** 3/3. Les méthodes sont : MP maximum parsimony / NJ neighbor joining, / ML maximumlikelihood . † représente les données élaguées pour les analyses ML.
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