1.8: Filogeneza

Filogeneza zajmuje się ewolucyjnym zróżnicowaniem organizmów lub grup organizmów. Grupa organizmów z nazwą nazywana jest taksonem (w liczbie pojedynczej). Taksony (liczba mnoga) mogą obejmować różne poziomy hierarchii ewolucyjnej. Na przykład grupa obejmująca wszystkie ptaki jest taksonem (obejmującym klasę Aves), a grupa wszystkich gatunków stokrotek (rodzaj Bellis) jest taksonem. Filogeneza może również obejmować tylko jeden rodzaj (tj. przedstawiać relacje gatunkowe) lub obejmować całe królestwo.

Zazwyczaj filogeneza jest reprezentowana przez drzewo zwane drzewem filogenetycznym. Jest to rozgałęziony diagram, który pokazuje ewolucyjne relacje między różnymi organizmami, przy czym najbliżej spokrewnione gatunki są zgrupowane razem. Każdy interesujący nas takson jest przedstawiony na końcu gałęzi, a gałęzie reprezentują relację między tymi taksonami. Blisko spokrewnione taksony dzielą większą część swojego genomu, co skutkuje podobieństwami morfologicznymi. Taksony siostrzane mają wspólnego bezpośredniego przodka, reprezentowanego przez wspólny węzeł.

Węzły w drzewie reprezentują cechę morfologiczną lub zmianę molekularną, która różnicuje taksony. Wszystkie taksony, które bezpośrednio łączą się z określonym węzłem, mają wspólnego niedawnego wspólnego przodka. W związku z tym korzeń drzewa jest przodkiem wspólnym dla wszystkich taksonów w drzewie. Linia, która wyewoluowała wcześnie od korzenia i pozostała nierozgałęziona, nazywana jest taksonem podstawowym. Drzewo bez korzenia reprezentuje pokrewieństwo taksonów, ale nie dostarcza informacji o wspólnym przodku.

Długość gałęzi drzewa może, ale nie musi mieć znaczenia. W drzewie skalowanym długość gałęzi może reprezentować czas lub liczbę zmian, które zaszły od czasu, gdy taksony wyewoluowały ze wspólnego przodka.