Ταξινομικά συστήματα
Η ταξονομία, η επιστήμη της ταξινόμησης των οργανισμών, βασίζεται στη φυλογενότητα. Τα πρώιμα ταξινομικά συστήματα δεν είχαν θεωρητική βάση. οι οργανισμοί ομαδοποιήθηκαν σύμφωνα με την εμφανή ομοιότητα. Ωστόσο, από τη δημοσίευση το 1859 του Charles Darwin's On the Origin of Species by Means of Natural Selection, η ταξινόμηση βασίστηκε στις αποδεκτές προτάσεις της εξελικτικής καταγωγής και της σχέσης.
Τα δεδομένα και τα συμπεράσματα της φυλογγονίας δείχνουν ξεκάθαρα ότι το δέντρο της ζωής είναι το προϊόν μιας ιστορικής διαδικασίας εξέλιξης και ότι οι βαθμοί ομοιότητας εντός και μεταξύ ομάδων αντιστοιχούν σε βαθμούς σχέσης από την καταγωγή από κοινούς προγόνους. Μια πλήρως αναπτυγμένη φυλογενότητα είναι απαραίτητη για την επινόηση μιας ταξινόμησης που αντικατοπτρίζει τις φυσικές σχέσεις στον κόσμο των ζωντανών πραγμάτων.
Στοιχεία για συγκεκριμένες φυλογενέσεις
Οι βιολόγοι που υποστηρίζουν ότι οι φυλογενώσεις αντλούν τα πιο χρήσιμα στοιχεία τους από τους τομείς της παλαιοντολογίας, της συγκριτικής ανατομίας, της συγκριτικής εμβρυολογίας και της μοριακής γενετικής. Είναι επίσης χρήσιμες οι μελέτες της μοριακής δομής των γονιδίων και της γεωγραφικής κατανομής της χλωρίδας και της πανίδας. Το αρχείο απολιθωμάτων χρησιμοποιείται συχνά για τον προσδιορισμό της φυλογενότητας ομάδων που περιέχουν σκληρά μέρη του σώματος. Χρησιμοποιείται επίσης μέχρι σήμερα χρόνους απόκλισης των ειδών σε φυλογενέσεις που έχουν κατασκευαστεί βάσει μοριακών στοιχείων.
Τα περισσότερα από τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη λήψη φυλογενετικών κρίσεων προέρχονται από συγκριτική ανατομία και από εμβρυολογία, αν και αυτά ξεπερνούνται γρήγορα από συστήματα που κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μοριακά δεδομένα. Συγκρίνοντας χαρακτηριστικά κοινά με διαφορετικά είδη, οι ανατομικοί προσπαθούν να κάνουν διάκριση μεταξύ ομολογιών, ή ομοιότητες που κληρονομήθηκαν από έναν κοινό πρόγονο, και αναλογίες ή ομοιότητες που προκύπτουν ως απόκριση σε παρόμοιες συνήθειες και συνθήκες διαβίωσης.
Οι βιοχημικές έρευνες που πραγματοποιήθηκαν στο δεύτερο μισό του 20ου και στις αρχές του 21ου αιώνα συνέβαλαν πολύτιμα δεδομένα σε φυλογενετικές μελέτες. Μετρώντας τις διαφορές στην αλληλουχία μονάδων που αποτελούν μόρια πρωτεΐνης και δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), οι ερευνητές έχουν επινοήσει ένα εργαλείο για τη μέτρηση του βαθμού στον οποίο τα διαφορετικά είδη έχουν αποκλίνει από τότε που εξελίσσονται από έναν κοινό πρόγονο. Επειδή το μιτοχονδριακό DNA έχει πολύ υψηλούς ρυθμούς μετάλλαξης σε σύγκριση με το πυρηνικό DNA, ήταν χρήσιμο για τη δημιουργία σχέσεων μεταξύ ομάδων που έχουν αποκλίνει πρόσφατα. Ουσιαστικά, η εφαρμογή της μοριακής γενετικής στη συστηματική είναι παρόμοια με τη χρήση ραδιοϊσοτόπων στη γεωλογική χρονολόγηση: τα μόρια αλλάζουν με διαφορετικούς ρυθμούς, με μερικά, όπως το μιτοχονδριακό DNA, να εξελίσσεται γρήγορα και άλλα, όπως το ριβοσωμικό RNA, εξελίσσεται αργά. Μια σημαντική υπόθεση στη συνέχεια στη χρήση μορίων για την ανασυγκρότηση της φυλογενότητας είναι η επιλογή του κατάλληλου γονιδίου για την ηλικία του ταξινομικού που μελετάται.
