Filoģenētika ir bioloģijas nozare, kas pēta evolūcijas attiecības starp organismiem. Gadu gaitā pierādījumi, kas apstiprina saiknes un modeļus starp sugām, ir apkopoti, izmantojot morfoloģiskos un molekulāros ģenētiskos datus. Evolūcijas biologi apkopo šos datus diagrammās, ko sauc par filoģenētiskajiem kokiem, vai kladogrammās, kuras vizuāli attēlot to, kā dzīve ir saistīta, un uzrāda laika attīstības līniju organismiem.
Filoģenētiskais koks izskatās kā secīgi zarojošs koks, sākot ar vienu kopīgu zaru, pēc tam sadaloties vairākos zaros, kas pēc tam vēl vairāk sadalās vairākos zaros. Zaru padomi attēlo mūsdienu taksonus jeb sugas. Darbojoties atpakaļ, sugām, kurām ir kopīgs “mezgls” vai kopīgs zars, ir kopīgs sencis šajā mezglā. Tāpēc, jo tālāk muguras virzienā ejat uz galvenā koka zara pusi, jo tālāk jūs virzāties pa evolūcijas vēsturi. Un otrādi, visas filiāles, kas radušās no kopēja mezgla, ir šīs sugas pēcteči.
Filogenētiskā koka izpratne
Evolūcijas biologs izveido filoģenētisko koku, salīdzinot specifiskas gēnu DNS sekvences un morfoloģiskās vai fiziskās īpašības organismu grupās un starp tām. Laika gaitā attīstoties līnijām, iedzimtas mutācijas rada atšķirīgus evolūcijas ceļus, radot dažādas sugu grupas, no kurām dažas ir ciešāk saistītas nekā citas.
Attiecības starp sugām
Filoģenētiskie koki ir ārkārtīgi noderīgi, lai attēlotu informāciju par evolūcijas attiecībām starp esošajiem dzīvniekiem. Viņi var atbildēt uz šādiem jautājumiem: "Vai čūska ir ciešāk saistīta ar bruņurupuci vai krokodilu?" Saskaņā ar šo sugu filoģenētisko koku no Meksikas universitātē čūskas ir tuvāk krokodiliem, jo to zari saplūst vienā mezglā, norādot, ka viņiem ir viens kopīgs sencis. Tomēr bruņurupuča zars ir divu mezglu attālumā, divi senči ir atgriezušies. Filoģenētiskie koki arī spēcīgi veicina taksonomijas jomu vai pašreizējo sugu klasifikāciju. Iespējams, ka vispazīstamākā izmantotā klasifikācijas metode ir balstīta uz Linnaean sistēmu, piešķirot organismus valstībai, patvērumam, klasei, kārtībai, ģimenei, ģintij un sugai. Šī sistēma nav balstīta uz evolūciju, tāpēc biologi sāk izmantot filoģenētiskās klasifikācijas sistēmu, kuras pamatā ir grupas vai klades, kuras pārstāv filoģenētiskie koki.
Kopējā senči un iezīmes
Filoģenētiskais koks var palīdzēt izsekot sugai evolūcijas vēsturē, pa koka zariem un atrast to kopīgo senču ceļu. Laika gaitā ciltsdarbs var saglabāt dažas senču iezīmes, bet arī tiks modificēts, lai pielāgotos mainīgajai videi. Koki arī identificē noteiktu pazīmju izcelsmi vai kad kāda organismu grupas īpašība vispirms parādījās. Meksikas universitāte sniedz piemēru to iezīmju izcelsmei, kas saistītas ar vaļu. Saskaņā ar filoģenētisko koku vaļi un viņu radinieki (vaļveidīgie) ir cieši saistīti ar a grupa, kurā ir govs un brieži (artiodactyls), bet tikai vaļiem ir garš torpēdveida ķermeņa. Tāpēc tiek secināts, ka šī iezīme parādījās zarā pēc tam, kad vaļi un artiodaktili atšķīrās no viņu kopīgā priekšteča. Filoģenētiskie koki arī noteica, ka putni ir dinozauru pēcteči, pamatojoties uz noteiktām kopīgām fiziskām īpašībām, piemēram, viņu gūžas kauliem un galvaskausiem.