O'Leary et al. (O'Leary et al. 2013 Science 339, 662–667. (doi:10.1126/science.1229237)) performed a fossil-only dating analysis of mammals, concluding that the ancestor of placentals post-dated the Cretaceous–Palaeogene boundary, contradicting previous palaeontological and molecular studies that placed the ancestor in the Cretaceous. They incorrectly used fossil ages as species divergence times for crown groups, while in fact the former should merely form minimum-age bounds for the latter. Statistical analyses of the fossil record have shown that crown groups are significantly older than the oldest ingroup fossil, so that fossils do not directly reflect the true ages of clades. Here, we analyse a 20 million nucleotide genome-scale alignment in conjunction with a probabilistic interpretation of the fossil ages from O'Leary et al. Our combined analysis of fossils and molecules demonstrates that Placentalia originated in the Cretaceous.
Titre de l'article
Aucune donnée phylogénomique ou paléontologique ne supporte une origine Paléocène des mammifères placentaires
Aucune donnée phylogénomique ou paléontologique ne supporte une origine Paléocène des mammifères placentaires
Introduction à l'article
Les données moléculaires et paléontologiques récentes supportent une origine des mammifères placentaires dans le Crétacé (117-88MA) et rejettent l’hypothèse du modèle explosif (i.e origine et radiation des clades majeurs proche de la frontière Crétacé-Paléogène (K-Pg)). Cependant une étude d’ Oleary et al. (2013) montre que l’ancêtre des placentaires prendrait son origine après la crise K-Pg. Cette dernière présente une erreur méthodologique importante car elle traduit directement l’âge du plus vieux fossile connu ( Protungulatum donnae daté à 64,85MA) comme l’âge de l’ancêtre commun et donc du clade des placentaires. Or la datation d’un fossile peut être utilisée seulement comme borne minimum pour l’estimation de l’origine d’un clade.
Le but de cette étude est de montrer comment les modèles stochastiques du registre fossile peuvent être utilisés pour calibrer et dater correctement les arbres moléculaires. Et ainsi analyser des données phylogénomiques pour dater l’origine des placentaires.
Les données moléculaires et paléontologiques récentes supportent une origine des mammifères placentaires dans le Crétacé (117-88MA) et rejettent l’hypothèse du modèle explosif (i.e origine et radiation des clades majeurs proche de la frontière Crétacé-Paléogène (K-Pg)). Cependant une étude d’ Oleary et al. (2013) montre que l’ancêtre des placentaires prendrait son origine après la crise K-Pg. Cette dernière présente une erreur méthodologique importante car elle traduit directement l’âge du plus vieux fossile connu ( Protungulatum donnae daté à 64,85MA) comme l’âge de l’ancêtre commun et donc du clade des placentaires. Or la datation d’un fossile peut être utilisée seulement comme borne minimum pour l’estimation de l’origine d’un clade.
Le but de cette étude est de montrer comment les modèles stochastiques du registre fossile peuvent être utilisés pour calibrer et dater correctement les arbres moléculaires. Et ainsi analyser des données phylogénomiques pour dater l’origine des placentaires.
Expériences de l'article
Afin d’estimer les âges absolus de divergence de chaque espèce , une étude d’horloge moléculaire sur l’analyse d’alignement de 14 632 gènes orthologues de 36 espèces de mammifères (33 placentaires, 2 marsupiaux et un monotrème) est effectuée.
Pour construire les nœuds de la phylogénie, cette analyse est couplée à des processus d’extinction-spéciation . Finalement, pour dater l’ancêtre commun de chaque clade, des calibrations sont effectuées grâce aux données fossiles (dont les incertitudes de datation sont prises en compte avec un modèle stochastique). Une première calibration est basée sur les données fossiles de Wilkinson et al (primates) ainsi que de dos Reis et al (racine des mammifères à la frontière K-Pg). Une autre, en ajoutant à ces deux premières les données fossiles utilisées par O’leary et al.
L’estimation finale des datations et des temps de divergence est donc le résultat combiné des informations fossiles et de la vraisemblance des données moléculaires.
Afin d’estimer les âges absolus de divergence de chaque espèce , une étude d’horloge moléculaire sur l’analyse d’alignement de 14 632 gènes orthologues de 36 espèces de mammifères (33 placentaires, 2 marsupiaux et un monotrème) est effectuée.
Pour construire les nœuds de la phylogénie, cette analyse est couplée à des processus d’extinction-spéciation . Finalement, pour dater l’ancêtre commun de chaque clade, des calibrations sont effectuées grâce aux données fossiles (dont les incertitudes de datation sont prises en compte avec un modèle stochastique). Une première calibration est basée sur les données fossiles de Wilkinson et al (primates) ainsi que de dos Reis et al (racine des mammifères à la frontière K-Pg). Une autre, en ajoutant à ces deux premières les données fossiles utilisées par O’leary et al.
L’estimation finale des datations et des temps de divergence est donc le résultat combiné des informations fossiles et de la vraisemblance des données moléculaires.
Résultats de l'article
L’origine des placentaires selon les calibrations est estimée respectivement à 87,6-72,1 MA et 108-100 MA, soit entre 11,2 et 66,5% plus tôt que le fossile placentaire le plus vieux. La diversification de la majorité des clades aurait lieu rapidement après la frontière K-Pg.
Les temps de divergence entre les analyses diffèrent dans l’âge absolu estimé de l’origine des placentaires et des clades intrinsèques, ce qui reflète des degrés temporels incertains en fonction des calibrations. Cependant les différentes estimations sont très fortement corrélées, c’est-à-dire que les distances relatives entre les nœuds sont conservées, ce qui montre la pertinence et la robustesse des séquences alignées.
L’origine des placentaires selon les calibrations est estimée respectivement à 87,6-72,1 MA et 108-100 MA, soit entre 11,2 et 66,5% plus tôt que le fossile placentaire le plus vieux. La diversification de la majorité des clades aurait lieu rapidement après la frontière K-Pg.
Les temps de divergence entre les analyses diffèrent dans l’âge absolu estimé de l’origine des placentaires et des clades intrinsèques, ce qui reflète des degrés temporels incertains en fonction des calibrations. Cependant les différentes estimations sont très fortement corrélées, c’est-à-dire que les distances relatives entre les nœuds sont conservées, ce qui montre la pertinence et la robustesse des séquences alignées.
Rigueur de l'article
Cette étude se base sur les données fossiles de l'article qu'il critique en le comparant rigoureusement avec de nombreuses autres données et en apportant des justifications pertinentes sur les méthodes utilisées.
Cette étude se base sur les données fossiles de l'article qu'il critique en le comparant rigoureusement avec de nombreuses autres données et en apportant des justifications pertinentes sur les méthodes utilisées.
Ce que cet article apporte au débat
L’âge d’origine du groupe des Placentaires concorde avec les études récentes, et sont en faveur d’un scénario de diversification des groupes ordinaux de la couronne au début Paléogène (post-K-Pg). Avec une origine des Placentaires fermement dans le Crétacé, supportant le modèle en fuseau long et rejetant le model explosif de l’origine des placentaires.
L’âge d’origine du groupe des Placentaires concorde avec les études récentes, et sont en faveur d’un scénario de diversification des groupes ordinaux de la couronne au début Paléogène (post-K-Pg). Avec une origine des Placentaires fermement dans le Crétacé, supportant le modèle en fuseau long et rejetant le model explosif de l’origine des placentaires.
Remarques sur l'article
Un grand effort d'explication est employé pour démontrer pourquoi l’âge des fossiles ne peut être utilisé directement comme proxy de l’âge des clades.
Un grand effort d'explication est employé pour démontrer pourquoi l’âge des fossiles ne peut être utilisé directement comme proxy de l’âge des clades.
Dernière modification il y a plus de 8 ans.