Tri incomplet des lignées
Le tri incomplet des lignées, abrégé ILS d’après l’anglais incomplete lineage sorting, désigne la persistance de variantes génétiques ancestrales au cours de plusieurs séparations d’espèces. Les copies d’un gène peuvent alors avoir une histoire de parenté différente de celle des espèces qui les portent. Cette discordance apparaît sans qu’un échange de gènes après la spéciation soit nécessaire.
Pourquoi les arbres peuvent différer
Une population ancestrale contient plusieurs copies d’un même locus, transmises au fil des générations. En remontant leur histoire, deux copies se rejoignent chez un ancêtre commun : c’est la coalescence. Ce point de rencontre peut être beaucoup plus ancien que la séparation des espèces. Lorsque plusieurs divergences se succèdent rapidement, des lignées génétiques traversent plusieurs populations ancestrales avant de coalescer.
L’ordre de ces rencontres ne reproduit donc pas nécessairement l’ordre des spéciations. Deux espèces peuvent être proches parentes dans l’arbre des espèces alors que, pour un locus donné, une copie de l’une paraît plus proche d’une troisième espèce. Les populations ancestrales de grande taille et les intervalles courts entre divergences favorisent cette persistance, sans constituer à eux seuls une preuve d’ILS.
Conséquences pour la phylogénie
La phylogénie d’un groupe ne se déduit pas automatiquement d’un arbre de gène, même si celui-ci possède un soutien statistique élevé. Plusieurs loci indépendants peuvent porter des histoires différentes. Les méthodes fondées sur le coalescent multiespèces cherchent à prendre en compte cette variabilité plutôt qu’à supposer une histoire unique pour tout le génome.
Dans certaines configurations de divergences très rapprochées, l’arbre de gène le plus fréquent peut lui-même différer de l’arbre des espèces. Accumuler des séquences ne résout donc pas toutes les difficultés si le modèle d’analyse néglige le phénomène. Une polytomie apparente peut refléter un manque d’information ou des histoires discordantes ; elle n’établit pas automatiquement des spéciations simultanées.
L’ILS doit être distingué de l’introgression, de l’hybridation, des duplications de gènes et des erreurs de reconstruction. Ces causes peuvent produire des discordances comparables. Leur séparation demande de comparer les loci, les modèles et l’histoire démographique avant de conclure sur une relation de groupe-sœur.