Fylogenetika je odvetvie biológie, ktoré skúma evolučné vzťahy medzi organizmami. V priebehu rokov sa dôkazy podporujúce spojenia a vzorce medzi druhmi zbierali prostredníctvom morfologických a molekulárno-genetických údajov. Evoluční biológovia zhromažďujú tieto údaje do diagramov nazývaných fylogenetické stromy alebo kladogramy, ktoré vizuálne predstavuje vzťah medzi životom a predstavuje časovú os pre evolučnú históriu organizmov.
Fylogenetický strom vyzerá ako postupne sa rozvetvujúci strom, ktorý začína jednou spoločnou vetvou a potom sa štiepi na viac konárov, ktoré sa následne ešte viac rozchádzajú na ďalšie konáre. Konce vetví predstavujú súčasné taxóny alebo druhy. Ak pracujeme dozadu, druhy, ktoré zdieľajú „uzol“ alebo spoločnú vetvu, zdieľajú predka v tomto uzle. Preto čím ďalej dozadu idete smerom k hlavnej vetve stromu, tým viac dozadu sa pohybujete v evolučnej histórii. Naopak, akékoľvek vetvy, ktoré pochádzajú zo spoločného uzla, sú potomkami tohto druhu.
Pochopenie fylogenetického stromu
Evolučný biológ vytvára fylogenetický strom porovnaním špecifických sekvencií génovej DNA a morfologických alebo fyzických znakov v skupinách organizmov a medzi nimi. Postupným vývojom rodových línií majú zdedené mutácie za následok odlišné evolučné cesty a vytvárajú rôzne skupiny druhov, niektoré príbuznejšie ako iné.
Vzťahy medzi druhmi
Fylogenetické stromy sú mimoriadne užitočné pri zobrazovaní informácií o evolučných vzťahoch medzi existujúcimi zvieratami. Môžu odpovedať na otázky typu: „Je had príbuznejší s korytnačkou alebo krokodílom?“ Podľa fylogenetického stromu týchto druhov z na mexickej univerzite sú hady bližšie k krokodílom, pretože ich vetvy sa zbiehajú v jednom uzle, čo naznačuje, že zdieľajú jeden spoločný predok. Pobočka korytnačky je však vzdialená dva uzly, dvaja predkovia späť. Fylogenetické stromy tiež výrazne prispievajú k oblasti taxonómie alebo klasifikácii súčasných druhov. Pravdepodobne najznámejšia použitá klasifikačná metóda je založená na lineárskom systéme, ktorý organizmy priraďuje kráľovstvu, kmeňu, triede, rádu, rodine, rodu a druhu. Tento systém nie je založený na evolúcii, takže biológovia začínajú používať systém fylogenetickej klasifikácie založený na skupinách alebo kmeňoch zastúpených fylogenetickými stromami.
Spoločný pôvod a vlastnosti
Fylogenetický strom môže pomôcť vystopovať druh späť v priebehu evolučnej histórie, po vetvách stromu a nájsť pozdĺž neho jeho spoločného pôvodu. V priebehu času si rodová línia môže zachovať niektoré svoje predkové vlastnosti, ale bude tiež upravená tak, aby sa prispôsobila meniacemu sa prostrediu. Stromy tiež identifikujú pôvod určitých znakov, alebo keď sa určitý znak v skupine organizmov prvýkrát objavil. Mexická univerzita poskytuje príklad pôvodu znakov týkajúcich sa veľryby. Podľa fylogenetického stromu sú veľryby a ich príbuzní (veľryby) úzko spätí s a skupina, ktorá obsahuje kravu a jelene (artiodaktyly), ale iba veľryby majú dlhý tvar torpéda telo. Preto sa dospelo k záveru, že táto vlastnosť sa objavila na vetve po tom, čo sa veľryby a artiodaktyly odchýlili od spoločného predka. Fylogenetické stromy tiež identifikovali, že vtáky sú potomkami dinosaurov na základe určitých bežných fyzických vlastností, ako sú ich bedrové kosti a lebky.