Taxonomische systemen
Taxonomie, de wetenschap van het classificeren van organismen, is gebaseerd op fylogenie. Vroege taxonomische systemen hadden geen theoretische basis; organismen werden gegroepeerd op schijnbare gelijkenis. Sinds de publicatie in 1859 van Charles Darwin's On the Origin of Species by Means of Natural Selection, is de taxonomie echter gebaseerd op de aanvaarde stellingen van evolutionaire afkomst en relatie.
De gegevens en conclusies van fylogenie laten duidelijk zien dat de levensboom het product is van een historisch evolutieproces en dat de mate van overeenkomst binnen en tussen groepen overeenkomt met de mate van relatie door afstamming van gemeenschappelijke voorouders. Een volledig ontwikkelde fylogenie is essentieel voor het bedenken van een taxonomie die de natuurlijke relaties binnen de wereld van levende wezens weerspiegelt.
Bewijs voor specifieke fylogenieën
Biologen die fylogenieën postuleren, ontlenen hun meest bruikbare bewijs op het gebied van paleontologie, vergelijkende anatomie, vergelijkende embryologie en moleculaire genetica. Studies naar de moleculaire structuur van genen en naar de geografische verspreiding van flora en fauna zijn ook nuttig. Het fossielenbestand wordt vaak gebruikt om de fylogenie te bepalen van groepen die harde lichaamsdelen bevatten; het wordt ook gebruikt om de divergentie tijden van soorten te dateren in fylogenieën die zijn geconstrueerd op basis van moleculair bewijs.
De meeste gegevens die worden gebruikt bij het maken van fylogenetische beoordelingen zijn afkomstig van vergelijkende anatomie en van embryologie, hoewel deze snel worden overtroffen door systemen die zijn opgebouwd met behulp van moleculaire gegevens. Bij het vergelijken van kenmerken die gemeenschappelijk zijn voor verschillende soorten, proberen anatomen onderscheid te maken tussen homologieën of overeenkomsten die zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder, en analogieën of overeenkomsten die ontstaan als reactie op vergelijkbare gewoonten en levensomstandigheden.
Biochemisch onderzoek in de tweede helft van de 20e en het begin van de 21e eeuw leverde waardevolle gegevens op voor fylogenetische studies. Door verschillen te tellen in de volgorde van eenheden waaruit eiwitten en desoxyribonucleïnezuur (DNA) moleculen bestaan, hebben onderzoekers een hulpmiddel bedacht om de mate te meten waarin verschillende soorten zijn uiteengelopen sinds ze evolueerden van een gemeenschappelijke voorouder. Omdat mitochondriaal DNA zeer hoge mutatiesnelheden heeft in vergelijking met nucleair DNA, is het nuttig geweest om relaties te leggen tussen groepen die recentelijk zijn uiteengelopen. In wezen is de toepassing van moleculaire genetica op systematiek vergelijkbaar met het gebruik van radio-isotopen bij geologische datering: moleculen veranderen met verschillende snelheden, waarbij sommige, zoals mitochondriaal DNA, snel evolueren en andere, zoals ribosomaal RNA, langzaam evolueren. Een belangrijke aanname bij het gebruik van moleculen voor fylogenetische reconstructie is het selecteren van het geschikte gen voor de leeftijd van het onderzochte taxon.
