Systemy taksonomiczne
Taksonomia, nauka o klasyfikowaniu organizmów, oparta jest na filogenezie. Wczesne systemy taksonomiczne nie miały podstaw teoretycznych; organizmy pogrupowano według pozornego podobieństwa. Jednak od opublikowania w 1859 r. Książki Charlesa Darwina O pochodzeniu gatunków metodą doboru naturalnego taksonomia opierała się na przyjętych propozycjach ewolucyjnego pochodzenia i relacji.
Dane i wnioski z filogenezy wyraźnie pokazują, że drzewo życia jest produktem historycznego procesu ewolucji i że stopnie podobieństwa w obrębie grup i między nimi odpowiadają stopniom zależności poprzez pochodzenie od wspólnych przodków. W pełni rozwinięta filogeneza jest niezbędna do opracowania taksonomii odzwierciedlającej naturalne relacje w świecie żywych istot.
Dowody na specyficzne filogenezy
Biolodzy, którzy postulują filogenezę, czerpią swoje najbardziej przydatne dowody z dziedzin paleontologii, anatomii porównawczej, embriologii porównawczej i genetyki molekularnej. Przydatne są również badania struktury molekularnej genów oraz geograficznego rozmieszczenia flory i fauny. Zapis kopalny jest często wykorzystywany do określania filogenezy grup zawierających twarde części ciała; jest również używany do datowania czasów rozbieżności gatunków w filogenezach, które zostały zbudowane na podstawie dowodów molekularnych.
Większość danych wykorzystywanych do dokonywania ocen filogenetycznych pochodzi z anatomii porównawczej i embriologii, chociaż dane te są szybko przekraczane przez systemy zbudowane z wykorzystaniem danych molekularnych. Porównując cechy wspólne dla różnych gatunków, anatomowie starają się odróżnić homologie lub podobieństwa odziedziczone od wspólnego przodka, a analogie lub podobieństwa powstałe w odpowiedzi na podobne nawyki i warunki życia.
Badania biochemiczne przeprowadzone w drugiej połowie XX i na początku XXI wieku wniosły cenne dane do badań filogenetycznych. Licząc różnice w sekwencji jednostek tworzących cząsteczki białka i kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), naukowcy opracowali narzędzie do pomiaru stopnia, w jakim różne gatunki rozeszły się od czasu ewolucji od wspólnego przodka. Ponieważ mitochondrialny DNA ma bardzo wysoki wskaźnik mutacji w porównaniu z DNA jądrowym, przydał się on do ustanowienia relacji między grupami, które ostatnio się rozeszły. Zasadniczo zastosowanie genetyki molekularnej do systematyki jest podobne do zastosowania radioizotopów w datowaniu geologicznym: cząsteczki zmieniają się w różnym tempie, niektóre z nich, takie jak mitochondrialny DNA, ewoluują szybko, a inne, takie jak rybosomalny RNA, ewoluują powoli. Ważnym założeniem przy stosowaniu cząsteczek do rekonstrukcji filogenezy jest wybór odpowiedniego genu dla wieku badanego taksonu.
