מערכות טקסונומיות
הטקסונומיה, המדע של מיון אורגניזמים, מבוסס על פילוגניות. למערכות הטקסונומיות המוקדמות לא היה בסיס תיאורטי; אורגניזמים אוגדו לפי דמיון לכאורה. אולם מאז שפרסם בשנת 1859 את ספרו של צ'ארלס דארווין על מקור המינים על ידי אמצעים לבחירה טבעית, אולם הטקסונומיה התבססה על ההצעות המקובלות של ירידה ויחס אבולוציוני.
הנתונים והמסקנות של הפילוגניות מראים בבירור כי עץ החיים הוא תוצר של תהליך היסטורי של התפתחות וכי דרגות הדמיון בתוך ובין קבוצות תואמות דרגות של יחסים לפי ירידה מאבות אבות משותפים. פילוגניה מפותחת לחלוטין חיונית לתכנון טקסונומיה המשקפת את מערכות היחסים הטבעיות בעולם החיים.
עדות לפילוגניות ספציפיות
ביולוגים המניחים פילוגניות שואבים את הראיות השימושיות ביותר שלהם מתחומי הפליאונטולוגיה, אנטומיה השוואתית, עוברית השוואתית וגנטיקה מולקולרית. מחקרים על המבנה המולקולרי של הגנים ועל ההתפלגות הגיאוגרפית של החי והצומח מועילים אף הם. תיעוד המאובנים משמש לעתים קרובות לקביעת הפילוגניות של קבוצות המכילות חלקי גוף קשים; הוא משמש גם לתאריך זמני הסטייה של מינים בפילוגיות שנבנו על סמך עדויות מולקולריות.
מרבית הנתונים ששימשו לפסק הדין הפילוגנטי הגיעו מאנטומיה השוואתית ומהעוברית, אם כי אלה עוברים במהירות על ידי מערכות שנבנו באמצעות נתונים מולקולריים. בהשוואה בין תכונות המשותפות למינים שונים, אנטומיים מנסים להבחין בין הומולוגיות, או קווי דמיון שעברו בירושה מאב קדמון משותף, לבין אנלוגיות, או קווי דמיון המתעוררים כתגובה להרגלים ותנאי חיים דומים.
חקירות ביוכימיות שבוצעו במחצית השנייה של המאה העשרים ותחילת המאה ה -21 תרמו נתונים חשובים למחקרים פילוגנטיים. על ידי ספירת הבדלים ברצף היחידות המרכיבות מולקולות חלבון ו deoxyribonucleic (DNA), החוקרים המציאו כלי למדידת המידה בה התפזרו מינים שונים מאז התפתחו מאב קדמון משותף. מכיוון של- DNA המיטוכונדריאלי יש שיעורי מוטציה גבוהים מאוד בהשוואה ל- DNA גרעיני, הוא שימש לביסוס מערכות יחסים בין קבוצות שהתבדלו לאחרונה. בעיקרו של דבר, היישום של גנטיקה מולקולרית על שיטתיות דומה לשימוש ברדיואיזוטופים בתארוך גיאולוגי: מולקולות משתנות בקצב שונה, כאשר חלקן, כמו DNA מיטוכונדריאלי, מתפתחות במהירות ואחרות, כמו RNA ריבוזומלי, מתפתחות באטיות. הנחה חשובה בעת השימוש במולקולות לשחזור פילוגניות היא בחירת הגן המתאים לגיל הטקסון הנחקר.
