Biologen beelden relaties tussen soorten vaak af in de vorm van een vertakte boom, waarbij elk knoop in de boom geeft een tijdstip aan waarop een nieuwe soort ontstond door het proces van evolutie. Uitzoeken hoe soorten aan elkaar verwant zijn en wie van wie is geëvolueerd, kan een complexe taak zijn. Een van de belangrijkste principes die biologen gebruiken bij het tekenen van deze zogenaamde fylogenetische bomen is het principe van spaarzaamheid.
Het principe van spaarzaamheid stelt dat de eenvoudigste van concurrerende verklaringen het meest waarschijnlijk correct is. Ontwikkeld door de 14e-eeuwse logicus William van Ockam, staat de theorie ook bekend als Occam's Razor.
Biologen gebruiken het principe van spaarzaamheid bij het tekenen van fylogenetische bomen. Om een fylogenetische boom te tekenen, moet je eerst bepalen welke soorten in een groep het nauwst aan elkaar verwant zijn. Biologen vergelijken over het algemeen het DNA of de fysieke kenmerken van soorten in de groep en zoeken naar verschillen. Het principe van spaarzaamheid zoals toegepast op de biologie zegt dat de fylogenetische boom die de minste evolutionaire veranderingen vereist, degene is waarvan je moet aannemen dat deze correct is.
Het eenvoudigste voorbeeld betreft een fysieke eigenschap zoals veren. Laten we zeggen dat je drie soorten vergelijkt die A, B en C worden genoemd; A en B hebben veren en C niet. Op basis van het principe van spaarzaamheid zou je concluderen dat de twee soorten met veren nauwer verwant zijn (d.w.z. een recentere gemeenschappelijke voorouder delen), omdat in dat geval de veereigenschap alleen maar geëvolueerd hoeft te zijn een keer. Het alternatief zou impliceren dat een gemeenschappelijke voorouder aanleiding gaf tot A en een andere soort die nu de gemeenschappelijke voorouder van C en B werd. In dat geval zou de veereigenschap twee keer geëvolueerd moeten zijn; het principe van spaarzaamheid zou beweren dat dit niet de juiste geschiedenis is.
Om de meest spaarzame fylogenetische bomen te creëren, houden biologen meestal rekening met meerdere kenmerken en DNA-sequenties van meerdere genen. Als het maar om een paar soorten gaat, kun je deze analyse op het oog doen; maar naarmate het aantal soorten groeit, groeit ook het aantal mogelijke evolutionaire bomen die ze allemaal kunnen verbinden. Het bepalen van de juiste boom op basis van spaarzaamheid kan al snel een zeer ingewikkeld probleem worden. Tegenwoordig gebruiken biologen vaak computeralgoritmen die snel een groot aantal mogelijke bomen doorzoeken en elk een score toekennen op basis van het aantal evolutionaire veranderingen dat nodig zou zijn.
Het principe van spaarzaamheid is een veronderstelling die waarschijnlijk waar is voor de meeste situaties, maar niet altijd waar hoeft te zijn. Het is mogelijk dat de feitelijke evolutionaire geschiedenis van een groep soorten niet degene is die de minste veranderingen met zich meebracht - omdat evolutie niet altijd spaarzaam is. Een andere benadering voor het bepalen van relaties is de zogenaamde maximale waarschijnlijkheidsanalyse, die statistische analyse gebruikt om te bepalen welke evolutionaire boom het meest waarschijnlijk of het meest waarschijnlijk is. Zowel spaarzaamheid als maximale waarschijnlijkheid hebben hun eigen voorstanders en critici.