Biologové často zobrazují vztahy mezi druhy ve formě rozvětveného stromu, kde každý z nich uzel ve stromu označuje okamžik, kdy se nový druh objevil procesem vývoj. Zjistit, jak spolu druhy souvisejí a kdo se z něho vyvinul, může být složitý úkol. Jedním z nejdůležitějších principů, které biologové používají při kreslení těchto takzvaných fylogenetických stromů, je princip šetrnosti.
Princip šetrnosti tvrdí, že nejjednodušší konkurenční vysvětlení je nejpravděpodobnější správné. Tato teorie byla vyvinuta logikem 14. století Williamem z Ockamu a je také známá jako Occamova břitva.
Biologové používají při kreslení fylogenetických stromů princip šetrnosti. Chcete-li nakreslit fylogenetický strom, musíte nejprve určit, které druhy ve skupině jsou si navzájem nejblíže. Biologové obecně porovnávají DNA nebo fyzikální vlastnosti druhů ve skupině a hledají rozdíly. Princip šetrnosti aplikovaný na biologii říká, že fylogenetický strom, který vyžaduje nejméně evolučních změn, je ten, o kterém byste měli předpokládat, že je správný.
Nejjednodušší příklad zahrnuje fyzikální vlastnosti jako peří. Řekněme, že porovnáváte tři druhy zvané A, B a C; A a B mají peří a C ne. Na základě principu šetrnosti byste dospěli k závěru, že oba druhy s peřím jsou si bližší (tj. sdílejte novějšího společného předka), protože v takovém případě by se charakteristika peří musela pouze vyvinout jednou. Alternativa by znamenala, že společný předek dal vzniknout A a dalšímu druhu, který se nyní stal společným předkem C a B. V takovém případě by se rys peří musel vyvinout dvakrát; princip šetrnosti by tvrdil, že to není správná historie.
K vytvoření nejšetrnějších fylogenetických stromů biologové obvykle berou v úvahu více charakteristik a sekvencí DNA z různých genů. Pokud se jedná pouze o několik druhů, můžete provést tuto analýzu okem; ale jak roste počet druhů, roste také počet možných evolučních stromů, které by je všechny mohly spojit. Určení správného stromu na základě šetrnosti se může rychle stát velmi komplikovaným problémem. V dnešní době biologové často používají počítačové algoritmy, které rychle roztřídí velké množství možných stromů a každému přiřadí skóre podle toho, kolik evolučních změn by to vyžadovalo.
Princip šetrnosti je předpoklad, který je pravděpodobně pravdivý pro většinu situací, ale nemusí být vždy pravdivý. Je možné, že skutečná evoluční historie skupiny druhů není ta, která zahrnovala nejméně změn - protože evoluce není vždy šetrná. Dalším přístupem k určování vztahů je takzvaná analýza maximální pravděpodobnosti, která pomocí statistické analýzy určuje, který evoluční strom je nejpravděpodobnější nebo nejpravděpodobnější. Jak šetrnost, tak maximální pravděpodobnost mají své vlastní obhájce a kritiky.
