Fylogenetik er en gren af biologien, der studerer de evolutionære forhold mellem organismer. I årenes løb er der indsamlet beviser, der understøtter forbindelserne og mønstrene mellem arter gennem morfologiske og molekylære genetiske data. Evolutionære biologer samler disse data i diagrammer kaldet fylogenetiske træer eller kladogrammer, som repræsentere visuelt, hvordan livet er relateret, og præsenterer en tidslinje for evolutionens historie organismer.
Et fylogenetisk træ ligner et sekventielt forgrenet træ, der starter med en fælles gren og derefter splittes i flere grene, som efterfølgende divergerer endnu længere i flere grene. Spidserne på grenene repræsenterer nutidens taxa eller arter. Når man arbejder baglæns, deler arter, der deler en "node" eller fælles gren, en forfader ved den node. Derfor, jo længere tilbage du går mod træets hovedgren, jo længere tilbage bevæger du dig gennem evolutionær historie. Omvendt er enhver gren, der stammer fra en fælles knude, efterkommere af den art.
Forståelse af det fylogenetiske træ
En evolutionær biolog skaber et fylogenetisk træ ved at sammenligne specifikke gen-DNA-sekvenser og morfologiske eller fysiske træk inden for og mellem grupper af organismer. Efterhånden som slægter udvikler sig over tid, resulterer nedarvede mutationer i divergerende evolutionære stier, hvilket skaber forskellige grupper af arter, nogle tættere forbundet end andre.
Forholdet mellem arter
Fylogenetiske træer er yderst nyttige til at skildre information om de evolutionære forhold mellem eksisterende dyr. De kan besvare spørgsmål som: "er en slange tættere forbundet med en skildpadde eller en krokodille?" Ifølge et fylogenetisk træ af disse arter fra University of Mexico, slanger er tættere på krokodiller, fordi deres grene konvergerer ved en enkelt knude, hvilket indikerer at de deler en fælles forfader. Imidlertid er en skildpaddes gren to noder væk, to forfædre tilbage. Fylogenetiske træer bidrager også stærkt til området for taksonomi eller klassificering af nuværende arter. Den mest velkendte klassificeringsmetode, der er brugt, er sandsynligvis baseret på det Linné-system, der tildeler organismer til et kongerige, fylum, klasse, orden, familie, slægt og art. Dette system er ikke udviklingsbaseret, så biologer begynder at bruge et fylogenetisk klassificeringssystem baseret på grupper eller klader repræsenteret af de fylogenetiske træer.
Fælles forfædre og træk
Et fylogenetisk træ kan hjælpe med at spore en art tilbage gennem evolutionens historie, ned ad træets grene og lokalisere deres fælles herkomst undervejs. Over tid kan en slægt muligvis beholde nogle af deres forfædres træk, men vil også blive ændret for at tilpasse sig det skiftende miljø. Træer identificerer også oprindelsen af visse træk, eller når et bestemt træk i en gruppe organismer først dukkede op. University of Mexico giver et eksempel på oprindelsen af træk relateret til hvalen. Ifølge det fylogenetiske træ er hvaler og deres slægtninge (hvaler) tæt beslægtede med en gruppe, der indeholder ko og hjorte (artiodactyls), men kun hvaler har en lang torpedoformet legeme. Derfor konkluderes det, at dette træk dukkede op på grenen, efter at hvaler og artiodactyler afveg fra deres fælles forfader. Fylogenetiske træer identificerede også, at fugle er efterkommere af dinosaurer baseret på visse almindelige fysiske træk som deres hofteben og kranier.