Sistemas taxonômicos
A taxonomia, a ciência dos organismos classificadores, é baseada na filogenia. Os primeiros sistemas taxonômicos não tinham base teórica; os organismos foram agrupados de acordo com aparente similaridade. Desde a publicação em 1859 de Sobre a origem das espécies, por meio da seleção natural, de Charles Darwin, a taxonomia tem sido baseada nas proposições aceitas de descendência e relacionamento evolutivos.
Os dados e conclusões da filogenia mostram claramente que a árvore da vida é o produto de um processo histórico de evolução e que os graus de semelhança dentro e entre os grupos correspondem a graus de relacionamento por descendência de ancestrais comuns. Uma filogenia totalmente desenvolvida é essencial para a elaboração de uma taxonomia que reflita as relações naturais no mundo dos seres vivos.
Evidências para filogenias específicas
Os biólogos que postulam filogenias derivam suas evidências mais úteis dos campos da paleontologia, anatomia comparada, embriologia comparada e genética molecular. Estudos da estrutura molecular dos genes e da distribuição geográfica da flora e fauna também são úteis. O registro fóssil é frequentemente usado para determinar a filogenia de grupos contendo partes do corpo rígido; também é usado para datar tempos de divergência de espécies em filogenias que foram construídas com base em evidências moleculares.
A maioria dos dados usados para fazer julgamentos filogenéticos provém da anatomia comparativa e da embriologia, embora esses sejam rapidamente superados por sistemas construídos usando dados moleculares. Ao comparar características comuns a diferentes espécies, os anatomistas tentam distinguir entre homologias ou similaridades herdadas de um ancestral comum e analogias ou similaridades que surgem em resposta a hábitos e condições de vida semelhantes.
Investigações bioquímicas realizadas na segunda metade do século XX e no início do século XXI contribuíram com dados valiosos para estudos filogenéticos. Contando diferenças na sequência de unidades que compõem as moléculas de proteína e ácido desoxirribonucléico (DNA), os pesquisadores criaram uma ferramenta para medir o grau em que diferentes espécies divergem desde que evoluíram de um ancestral comum. Como o DNA mitocondrial tem taxas de mutação muito altas em comparação com o DNA nuclear, tem sido útil para estabelecer relações entre grupos que divergiram recentemente. Essencialmente, a aplicação da genética molecular à sistemática é semelhante ao uso de radioisótopos em datação geológica: moléculas mudam em taxas diferentes, com algumas, como o DNA mitocondrial, evoluindo rapidamente e outras, como o RNA ribossômico, evoluindo lentamente. Uma suposição importante, então, no uso de moléculas para a reconstrução da filogenia é selecionar o gene apropriado para a idade do táxon em estudo.
