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La filogenetica è lo studio scientifico delle relazioni evolutive tra gli organismi. Integrando osservazioni morfologiche e genetica molecolare, i ricercatori costruiscono alberi filogenetici, chiamati anche cladogrammi, che illustrano come la vita è interconnessa e forniscono un quadro cronologico per l'evoluzione delle specie.
Un albero filogenetico assomiglia a un diagramma ramificato che inizia con un singolo lignaggio ancestrale. Da quel tronco si dividono progressivamente dei rami, che rappresentano percorsi evolutivi divergenti. I punti più esterni, o punte, corrispondono ai taxa esistenti. Avanzando verso il tronco, ogni nodo condiviso segna un antenato comune; più profondo è il nodo, più antico è il lignaggio condiviso. Pertanto, le specie che condividono un nodo discendono da quell'antenato comune, mentre le specie che divergono da nodi diversi condividono antenati più distanti.
I biologi evoluzionisti generano questi alberi confrontando sequenze genetiche specifiche e tratti fisici tra gli organismi. Man mano che i lignaggi accumulano mutazioni ereditate, seguono percorsi evolutivi distinti, formando gruppi di specie con vari gradi di parentela.
Gli alberi filogenetici sono indispensabili per mappare le relazioni tra gli animali viventi. Ad esempio, un albero dell’Università del Messico dimostra che i serpenti sono più strettamente imparentati con i coccodrilli che con le tartarughe, poiché i loro rami convergono in un unico nodo, indicando un antenato recente condiviso. Le tartarughe, d'altro canto, divergono due nodi prima, indicando un antenato comune più antico. Questi diagrammi informano anche la tassonomia fornendo una base evolutiva per classificare gli organismi in cladi, andando oltre la tradizionale gerarchia linneana priva di un contesto evolutivo esplicito.
Seguendo una specie lungo i rami dell’albero, gli scienziati possono individuare gli antenati condivisi e identificare l’emergere di tratti specifici. Ad esempio, uno studio dell’Università del Messico fa risalire i cetacei (balene e delfini) a un gruppo che comprende artiodattili come mucche e cervi. Sebbene le balene condividano molte caratteristiche ancestrali con gli artiodattili, solo loro hanno sviluppato un corpo snello, a forma di siluro, una caratteristica che è emersa dopo la divisione dei due gruppi. Allo stesso modo, le prove filogenetiche supportano le origini dinosauriche degli uccelli, evidenziate da caratteristiche scheletriche condivise come la struttura dell'anca e la morfologia del cranio.
