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Les biologistes évolutionnistes tentent de comprendre l'échelle de temps de l'arbre de la vie. Une façon d'y parvenir consiste à utiliser la datation moléculaire, qui s'appuie sur des informations fossiles connues. Cependant, cela est souvent difficile car les lignées peuvent être difficiles à dater avec précision sans fossiles. Une autre façon de le faire est d'utiliser l'étalonnage biogéographique ou tectonique. La datation consiste à associer des événements de divergence évolutive à des événements géologiques ou climatiques d'âge connu. Les scientifiques peuvent le faire en examinant les corrélations tectoniques et paléogéologiques étroites entre les clades existants. Les événements biogéographiques peuvent être datés et donner des estimations plus précises que l'utilisation d'étalonnages fossiles uniques. Cependant, les calibrations biogéographiques doivent justifier plusieurs hypothèses clés : que l'événement biogéographique a eu des impacts évolutifs et génétiques mesurables et que l'événement peut être daté indépendamment. Liu et ses collègues discutent comment fonctionne la datation biogéographique et comment il peut être mis en œuvre et interprété avec soin.

Les cycas sont considérées comme la plus ancienne lignée de plantes à graines vivantes et la sœur de tous les autres cycas. La datation moléculaire récente suggère que la famille des cycas s'est diversifiée après le Néogène. Cependant, certains paléobotanistes soutiennent que Cycas s'est diversifié plus tôt qu'on ne le pensait, sur la base de multiples fossiles de cycas paléogènes. Cependant, d'autres analyses biogéographiques ont donné des résultats différents, soulevant la nécessité de poursuivre les recherches sur ce sujet.

La section Wadées du système cycas est endémique des îles étroitement associées de Culion et Palawan, qui appartiennent au microcontinent de Palawan aux Philippines. Le microcontinent de Palawan résulte du rifting des microcontinents de Palawan du Nord de l'Eurasie continentale depuis l'Éocène supérieur. Ce processus a été documenté dans de nombreuses études paléogéographiques et a donné lieu à l'hypothèse de «l'arc de Palawan». Les espèces de la section Wadées ressemblent morphologiquement à celles des sections Panzhihuaenses, Asiatiquesorientales et Stangerioides trouvé en Asie de l'Est continentale ou le long des marges du bassin marin peu profond de l'Asie de l'Est. Cela suggère l'hypothèse analogue du "rafting Palawan" pour la distribution des Wadées.

Des travaux antérieurs ont trouvé cette section Wadées était proche de la section Stangerioides par analyse cladistique, mais des études phylogénétiques ultérieures utilisant différents marqueurs moléculaires ont placé la section Wadées dans une position différente dans le cycas genre. La séparation entre cycas d'Asie de l'Est et de Palawan fournit un cadre pour tester l'utilité des preuves biogéographiques dans la datation moléculaire des cycas, ce qui n'a été fait dans aucune étude antérieure. La phylogénomique des plastes est un outil utilisé pour étudier les relations évolutives des organismes. Les plastides sont des organites extérieurs au noyau cellulaire qui possèdent leur propre ADN, comme les chloroplastes et les mitochondries. Il a été utilisé pour résoudre des relations profondes de lignées particulièrement récalcitrantes, comme celles qui ont subi des radiations récentes.

Liu et ses collègues ont d'abord reconstruit le cadre phylogénétique des Cycadaceae en utilisant des données plastomiques entières et ont lié cette phylogénie à la distribution des taxons. Ils ont ensuite combiné des preuves paléogéographiques et fossiles pour établir différents schémas d'étalonnage, utiliser la datation moléculaire pour estimer l'âge des principaux nœuds phylogénétiques sous divers schémas d'étalonnage et tester leur robustesse, entre autres effets. En comparant ces résultats, ils discutent de la chronologie basée sur des scénarios d'étalonnage qui explique le mieux la biogéographie historique des Cycadaceae. En comprenant l'échelle de temps et la biogéographie des cycas, Liu et ses collègues visent à régler les débats sur l'origine spatiale et temporelle de ce groupe et à discuter plus avant de la manière de mieux gérer les conflits entre l'horloge et la roche en utilisant les étalonnages biogéographiques.

Les auteurs ont constaté que la dispersion récente ne peut pas expliquer la distribution de Palawan cycas. Malgré cela, le scénario incluant l'étalonnage tectonique a donné un âge moyen de la couronne des Cycadacées existantes il y a environ 69 à 43 millions d'années par différents arbres antérieurs, ce qui correspond aux multiples fossiles paléogènes attribués à cette famille. Des analyses biogéographiques incorporant des distributions de fossiles ont révélé que l'Asie de l'Est était la zone ancestrale des Cycadacées. Leurs découvertes remettent en question la diversification des cycadées du Miocène moyen-supérieur précédemment proposée et une origine indochinoise pour les Cycadacées et soulignent l'importance de combiner les clades phylogénétiques, les événements tectoniques et les fossiles pour reconstruire l'histoire évolutive des lignées qui ont subi des extinctions massives.

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Jian Liu, Anders J Lindstrom, Thomas E Marler, Xun Gong, Pas si jeune : la combinaison des preuves phylogénomiques des plastes, de la tectonique des plaques et des fossiles indique une diversification paléogène des Cycadacées, Annals of Botany, https://doi.org/10.1093/aob/mcab118