Fylogenetika je odvětví biologie, které studuje evoluční vztahy mezi organismy. V průběhu let byly důkazy podporující spojení a vzorce mezi druhy shromažďovány prostřednictvím morfologických a molekulárně genetických dat. Evoluční biologové sestavují tato data do diagramů nazývaných fylogenetické stromy nebo kladogramy, které vizuálně představuje, jak život souvisí, a představuje časovou osu pro evoluční historii organismy.
Fylogenetický strom vypadá jako postupně se rozvětvující strom, počínaje jednou společnou větví, poté se rozděluje na více větví, které se následně ještě více rozcházejí na více větví. Špičky větví představují současné taxony nebo druhy. Při obrácené práci druhy, které sdílejí „uzel“ nebo společnou větev, sdílejí předka v tomto uzlu. Proto čím dále dozadu se pohybujete směrem k hlavní větvi stromu, tím dále se pohybujete v evoluční historii. Naopak všechny větve, které pocházejí ze společného uzlu, jsou potomky tohoto druhu.
Pochopení fylogenetického stromu
Evoluční biolog vytvoří fylogenetický strom porovnáním specifických sekvencí genové DNA a morfologických nebo fyzických znaků uvnitř a mezi skupinami organismů. Jak se linie vyvíjejí v průběhu času, zděděné mutace vedou k odlišným evolučním cestám a vytvářejí různé skupiny druhů, některé těsněji příbuzné než jiné.
Vztahy mezi druhy
Fylogenetické stromy jsou mimořádně užitečné při zobrazování informací o evolučních vztazích mezi existujícími zvířaty. Mohou odpovědět na otázky jako: „je had více příbuzný želvě nebo krokodýlu?“ Podle fylogenetického stromu těchto druhů z na mexické univerzitě jsou hadi blíže krokodýlům, protože jejich větve se sbíhají v jednom uzlu, což naznačuje, že sdílejí jeden společný předek. Pobočka želvy je však o dva uzly daleko, dva předci zpět. Fylogenetické stromy také významně přispívají do oblasti taxonomie nebo klasifikace současných druhů. Pravděpodobně nejznámější použitá klasifikační metoda je založena na linajském systému, který přiřazuje organismy království, kmenu, třídě, řádu, rodině, rodu a druhu. Tento systém není založen na evoluci, takže biologové začínají používat fylogenetický klasifikační systém založený na skupinách nebo subtech, představovaných fylogenetickými stromy.
Společný původ a vlastnosti
Fylogenetický strom může pomoci vysledovat druh zpět skrz evoluční historii, dolů po větvích stromu a najít jeho společný původ po cestě. V průběhu doby si linie může zachovat některé ze svých předků, ale bude také upravena tak, aby se přizpůsobila měnícímu se prostředí. Stromy také identifikují původ určitých znaků, nebo když se určitý znak ve skupině organismů poprvé objevil. University of Mexico poskytuje příklad původu rysů vztahujících se k velrybě. Podle fylogenetického stromu jsou velryby a jejich příbuzní (kytovci) úzce spjati s a skupina, která obsahuje krávu a jeleny (artiodactyly), ale pouze velryby mají dlouhý tvar torpéda tělo. Proto se dospělo k závěru, že tato vlastnost se objevila na větvi poté, co se velryby a artiodaktyly odchýlily od jejich společného předka. Fylogenetické stromy také identifikovaly, že ptáci jsou potomky dinosaurů na základě určitých běžných fyzických vlastností, jako jsou jejich kyčelní kosti a lebky.