B. Établissement de phylogénies
La phylogénèse a pour but de reconstruire l'histoire évolutive des être vivants. Dans le cadre de la théorie de l'évolution, tous les êtres vivants sont parents et il s'agit de retrouver leurs liens de parenté, à la manière d'un généalogiste, mais sur une échelle de temps beaucoup plus grande. Pour cela, on ne dispose que de l'étude et de la comparaison des caractères homologues, qu'ils héritent de leurs ancêtres selon les règles de la génétique.
1. La représentation des relations de parenté
Une phylogénie traduit l'évolution des êtres vivants au cours du temps et regroupe les êtres vivants sur la base de leur parenté : les organismes les plus proches parents sont ceux qui partagent le plus grand nombre d'états dérivés de caractères, donc d'innovations évolutives.
Les relations de parenté peuvent être représentées sous une forme d'un arbre phylogénétique dans lequel les ancêtres communs hypothétiques sont représentés par des « nœuds ». Ainsi, chaque nœud de l'arbre est un ancêtre virtuel chez lequel est apparue une innovation évolutive (à la suite de mutations) qui a été ensuite transmise à l'ensemble des descendants. Cette innovation est à l'origine d'une nouvelle branche.
2. Caractéristiques d'une phylogénie
L'établissement des relations de parenté entre les organismes est issu de résultats d'observations relevés dans un tableau taxons/caractères, où est précisé, pour chaque caractère et pour chaque organisme l'état du caractère observé. Ainsi, tous les descendants d'un ancêtre « virtuel » constituent un groupe monophylétique (ou clade), s'ils partagent une même innovation évolutive héritée d'un même ancêtre commun exclusif.