Systèmes taxonomiques
La taxonomie, la science de la classification des organismes, est basée sur la phylogénie. Les premiers systèmes taxonomiques n'avaient aucune base théorique; les organismes ont été regroupés selon une similitude apparente. Cependant, depuis la publication en 1859 de Charles Darwin's On the Origin of Species by Means of Natural Selection, la taxonomie est basée sur les propositions acceptées de descendance et de relation évolutives.
Les données et les conclusions de la phylogénie montrent clairement que l'arbre de vie est le produit d'un processus historique d'évolution et que les degrés de ressemblance au sein des groupes et entre eux correspondent à des degrés de parenté par descendance d'ancêtres communs. Une phylogénie pleinement développée est essentielle pour l'élaboration d'une taxonomie qui reflète les relations naturelles dans le monde des êtres vivants.
Preuve de phylogénie spécifique
Les biologistes qui postulent des phylogénies tirent leurs preuves les plus utiles des domaines de la paléontologie, de l'anatomie comparée, de l'embryologie comparative et de la génétique moléculaire. Des études de la structure moléculaire des gènes et de la répartition géographique de la flore et de la faune sont également utiles. Les archives fossiles sont souvent utilisées pour déterminer la phylogénie des groupes contenant des parties de corps durs; il est également utilisé pour dater les temps de divergence des espèces dans les phylogénies qui ont été construites sur la base de preuves moléculaires.
La plupart des données utilisées pour formuler des jugements phylogénétiques proviennent de l'anatomie comparée et de l'embryologie, bien que celles-ci soient rapidement dépassées par les systèmes construits à l'aide de données moléculaires. En comparant des caractéristiques communes à différentes espèces, les anatomistes tentent de faire la distinction entre les homologies ou similitudes héritées d'un ancêtre commun et les analogies ou similitudes qui surviennent en réponse à des habitudes et des conditions de vie similaires.
Les recherches biochimiques menées dans la seconde moitié du 20e siècle et au début du 21e siècle ont fourni des données précieuses aux études phylogénétiques. En comptant les différences dans la séquence des unités qui composent les molécules de protéines et d'acide désoxyribonucléique (ADN), les chercheurs ont conçu un outil pour mesurer le degré de divergence des différentes espèces depuis leur évolution d'un ancêtre commun. Parce que l'ADN mitochondrial a des taux de mutation très élevés par rapport à l'ADN nucléaire, il a été utile pour établir des relations entre les groupes qui ont divergé récemment. Essentiellement, l'application de la génétique moléculaire à la systématique est similaire à l'utilisation de radioisotopes dans la datation géologique: les molécules changent à des rythmes différents, certaines, comme l'ADN mitochondrial, évoluant rapidement et d'autres, comme l'ARN ribosomal, évoluant lentement. Une hypothèse importante lors de l'utilisation des molécules pour la reconstruction de la phylogénie est de sélectionner le gène approprié pour l'âge du taxon étudié.
