mini|lang=de|Baum des Lebens
Die Phylogenetik (retronymes Kofferwort aus , ‚Clan‘, ‚Sorte‘ und ) ist eine Fachrichtung der Genetik und Bioinformatik, die sich mit der Erforschung von Abstammungen beschäftigt.
Eigenschaften Die Phylogenetik verwendet heutzutage Algorithmen zur Bestimmung von Verwandtschaftsgraden zwischen verschiedenen Arten oder zwischen Individuen einer Art aus DNA-Sequenzen, die zuvor per DNA-Sequenzierung ermittelt wurden. Dadurch kann ein phylogenetischer Baum erstellt werden. Die Phylogenetik wird unter anderem zur Erzeugung von Taxonomien herangezogen. Als Algorithmen werden unter anderem Parsimony, die Maximum-Likelihood-Methode (ML-Methode) und die MCMC-basierte Bayesische Inferenz verwendet.Charles Semple: Phylogenetics. Oxford University Press, 2003, ISBN 0-19-850942-1. Vor der Entwicklung der DNA-Sequenzierung und von Computern wurde die Phylogenetik aus Phänotypen über eine Distanzmatrix abgeleitet (Phänetik),A. W. F. Edwards, L. L. Cavalli-Sforza: Reconstruction of evolutionary trees (PDF) In: Vernon Hilton Heywood, J. McNeill: Phenetic and Phylogenetic Classification. Systematics Association, 1964, S. 67–76. jedoch waren die Unterscheidungskriterien teilweise nicht eindeutig, da Phänotypen – selbst über einen kurzen Zeitraum betrachtet – von vielen weiteren Faktoren beeinflusst werden und sich verändern.Masatoshi Nei: Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, 2000, ISBN 0-19-513585-7, S. 3.E. O. Wiley: Phylogenetics. John Wiley & Sons, 2011, ISBN 978-1-118-01787-6.
Geschichte mini|Lebensbaum von Heinrich Bronn Im 14. Jahrhundert entwickelte der franziskanische Philosoph Wilhelm von Ockham das Abstammungsprinzip lex parsimoniae. Im Jahr 1763 wurde Pastor Thomas Bayes’ Grundlagenwerk zur Bayesschen Statistik veröffentlicht.T. Bayes: An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances. In: Phil. Trans. 53, 1763, S. 370–418. Im 18. Jahrhundert führte Pierre Simon Laplace, Marquis de Laplace, eine Form des Maximum-likelihood-Ansatzes ein. 1837 publizierte Charles Darwin die Evolutionstheorie mit einer Darstellung eines Stammbaums. Eine Unterscheidung der Homologie und der Analogie wurde erstmals 1843 von Richard Owen getroffen. Der Paläontologe Heinrich Georg Bronn publizierte 1858 erstmals das Aussterben und Neuauftreten von Arten im Stammbaum.J. David Archibald: Edward Hitchcock’s Pre-Darwinian (1840) 'Tree of Life'. In: Journal of the History of Biology. 2009, S. 568. Im gleichen Jahr wurde die Evolutionstheorie erweitert.Charles R. Darwin, A. R. Wallace: On the tendency of species to form varieties; and on the perpetuation of varieties and species by natural means of selection. Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London. In: Zoology. Band 3, 1858, S. 45–50. Die Bezeichnung Phylogenie wurde 1866 von Ernst Haeckel geprägt.Douglas Harper: Phylogeny. In: Online Etymology Dictionary. Er postulierte in seiner Rekapitulations-Theorie einen Zusammenhang zwischen der Phylogenese und der Ontogenese, der heute nicht mehr haltbar ist.Erich Blechschmidt: The Beginnings of Human Life. Springer-Verlag, 1977, S. 32.Paul Ehrlich, Richard Holm, Dennis Parnell: The Process of Evolution. McGraw–Hill, New York 1963, S. 66. Im Jahr 1893 wurde Dollo’s Law of Character State Irreversibility veröffentlicht.Louis Dollo: Les lois de l’évolution. In: Bull. Soc. Belge Géol. Paléont. Hydrol. Band 7, 1893, S. 164–166.
Im Jahr 1912 verwendete Ronald Fisher die maximum likelihood (Maximum-Likelihood-Methode in der molekularen Phylogenie). 1921 wurde die Bezeichnung phylogenetisch von Robert John Tillyard bei seiner Klassifizierung geprägt.Robert J. Tillyard: A new classification of the order Perlaria. In: Canadian Entomologist. Band 53, 1921, S. 35–43. Im Jahr 1940 führte Lucien Cuénot den Begriff der Klade ein. Ab 1946 präzisierten Prasanta Chandra Mahalanobis, ab 1949 Maurice Quenouille und ab 1958 John Tukey das Vorläufer-Konzept.
Im Jahr 1950 folgte eine erste Zusammenfassung von Willi Hennig,W. Hennig: Grundzüge einer Theorie der phylogenetischen Systematik. Deutscher Zentralverlag, Berlin 1950. im Jahr 1966 die englische Übersetzung.W. Hennig: Phylogenetic systematics. Illinois University Press, Urbana 1966. 1952 entwickelte William Wagner die Divergenzmethode.W. H. Wagner Jr.: The fern genus Diellia: structure, affinities, and taxonomy. In: Univ. Calif. Publ. Botany. Band 26, 1952, S. 1–212. 1953 wurde der Begriff Kladogenese geprägt.Webster’s 9th New Collegiate Dictionary Arthur Cain und Gordon Harrison verwendeten ab 1960 die Bezeichnung kladistisch.A. J. Cain, G. A. Harrison: Phyletic weighting. In: Proceedings of the Zoological Society of London. Band 35, 1960, S. 1–31. Ab 1963 verwendeten A. W. F. Edwards und Cavalli-Sforza die maximum likelihood in der Linguistik.A. W. F. Edwards, L. L. Cavalli-Sforza: The reconstruction of evolution. In: Ann. Hum. Genet. Band 27, 1963, S. 105–106. Im Jahr 1965 wurde von J. H. Camin und Robert R. Sokal die Camin-Sokal parsimony und ein erstes Computerprogramm für kladistische Analysen entwickelt.J. H. Camin, R. R. Sokal: A method for deducing branching sequences in phylogeny. In: Evolution. Band 19, 1965, S. 311–326. Im gleichen Jahr wurde die character compatibility method gleichzeitig von Edward Osborne Wilson sowie von Camin und Sokal entwickelt.E. O. Wilson: A consistency test for phylogenies based on contemporaneous species. In: Systematic Zoology. Band 14, 1965, S. 214–220. Im Jahr 1966 wurden die Begriffe Kladistik und Kladogramm geprägt. 1969 entwickelte James Farris die dynamische und sukzessive Wichtung,J. S. Farris: A successive approximations approach to character weighting. In: Syst. Zool. Band 18, 1969, S. 374–385. auch erschien die Wagner parsimony von Kluge und FarrisA. G. Kluge, J. S. Farris: Quantitative phyletics and the evolution of anurans. In: Syst. Zool. Band 18, 1969, S. 1–32. und der CI (consistency index). sowie die paarweise Kompatibilität der Clique-Analyse von W. Le Quesne.W. J. Le Quesne: A method of selection of characters in numerical taxonomy. In: Systematic Zoology. Band 18, 1969, S. 201–205. Im Jahr 1970 generalisierte Farris die Wagner parsimony.J. S. Farris: Methods of computing Wagner trees. In: Syst. Zool. Band 19, 1970, S. 83–92. 1971 veröffentlichte Walter Fitch die Fitch parsimonyW. M. Fitch: Toward defining the course of evolution: minimum change for a specified tree topology. In: Syst. Zool. Band 20, 1971, S. 406–416. und David F. Robinson veröffentlichte den NNI (nearest neighbour interchange),D. F. Robinson: Comparison of labeled trees with valency three. In: Journal of Combinatorial Theory. Band 11, 1971, S. 105–119. zeitgleich mit Moore u. a. Auch wurde 1971 die ME (minimum evolution) von Kidd und Sgaramella-Zonta publiziert.K. K. Kidd, Laura Sgaramella-Zonta: Phylogenetic analysis: concepts and methods. In: Am. J. Human Genet. Band 23, 1971, S. 235–252. Im folgenden Jahr entwickelte E. Adams den Adams consensus.E. Adams: Consensus techniques and the comparison of taxonomic trees. In: Syst. Zool. Band 21, 1972, S. 390–397.