ในทางชีววิทยาฟิโลเจเนติกส์ ( / ˌ f aɪ l oʊ dʒ ə ˈ n ɛ t ɪ k s , - l ə -/ ) ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}คือการศึกษา ประวัติ วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตโดยใช้ลักษณะที่สังเกตได้ของสิ่งมีชีวิต (หรือยีน) ซึ่งเรียกว่าการอนุมานฟิโลเจเนติกส์เป็นการอนุมานความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตโดยอาศัยข้อมูลเชิงประจักษ์และลักษณะทางพันธุกรรม ที่สังเกตได้จาก ลำดับดีเอ็นเอ ลำดับ กรดอะมิโนของโปรตีน และสัณฐานวิทยาผลลัพธ์ที่ได้คือแผนภูมิฟิโลเจเนติกส์ซึ่งเป็นแผนภาพที่แสดง ความสัมพันธ์ สมมติระหว่างสิ่งมีชีวิต สะท้อนถึงประวัติวิวัฒนาการที่อนุมานได้^{[ 5 ]}

ปลายของแผนภูมิวิวัฒนาการแสดงถึงหน่วยที่สังเกตได้ ซึ่งอาจเป็นสิ่งมี ชีวิต หรือฟอสซิลแผนภูมิวิวัฒนาการอาจมีรากหรือไม่มีราก แผนภูมิวิวัฒนาการที่มีรากแสดงถึงบรรพบุรุษร่วม สมมติ ของสิ่งมีชีวิตที่แสดงบนแผนภูมิ แผนภูมิวิวัฒนาการที่ไม่มีราก (เครือข่าย) ไม่ได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับทิศทางของการเปลี่ยนแปลงสถานะลักษณะ และไม่แสดงจุดกำเนิดหรือ "ราก" ของสิ่งมีชีวิตที่กล่าวถึง^{[ 6 ]}

นอกจากการใช้เพื่ออนุมานรูปแบบความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตแล้ว การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการยังถูกนำมาใช้บ่อยครั้งเพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างยีนหรือสิ่งมีชีวิตแต่ละตัว การใช้งานดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจความหลากหลายทางชีวภาพวิวัฒนาการนิเวศวิทยาและจีโนม

ฟิโลเจเนติกส์เป็นองค์ประกอบหนึ่งของอนุกรมวิธานที่ใช้ความคล้ายคลึงและความแตกต่างของลักษณะของสปีชีส์เพื่อตีความความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการและต้นกำเนิดของพวกมัน^{[ 7 ]}

ในด้าน การวิจัย มะเร็ง ฟิโลเจเนติกส์สามารถใช้ศึกษาการวิวัฒนาการของโคลนของเนื้องอกและลำดับเวลา โมเลกุล ทำนายและแสดงให้เห็นว่าประชากรเซลล์เปลี่ยนแปลงอย่างไรตลอดการดำเนินของโรคและระหว่างการรักษา โดยใช้เทคนิคการจัดลำดับจีโนม ทั้งหมด ^{[ 8 ]}เนื่องจากเซลล์มะเร็งสืบพันธุ์แบบไมโทซิส กระบวนการวิวัฒนาการที่อยู่เบื้องหลังการดำเนินของมะเร็งจึงแตกต่างจากในสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ความแตกต่างเหล่านี้ปรากฏในหลายด้าน ได้แก่ ประเภทของความผิดปกติที่เกิดขึ้น อัตราการกลายพันธุ์ ความหลากหลายสูง (ความแปรปรวน) ของซับโคลนเซลล์เนื้องอก และการไม่มี การรวมตัว ทางพันธุกรรม^{[ 9 ] [ 10 ]}

พันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการยังสามารถช่วยใน การออกแบบ และค้นพบยา ได้อีกด้วย พันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดระเบียบสายพันธุ์และแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ใดมีแนวโน้มที่จะสืบทอดลักษณะเฉพาะบางอย่างที่เป็นประโยชน์ทางการแพทย์ เช่น การผลิตสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งมีผลต่อร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ในการค้นพบยา สัตว์ที่ผลิต พิษนั้นมีประโยชน์อย่างยิ่ง พิษจากสัตว์เหล่านี้ผลิตยาที่สำคัญหลายชนิด เช่นสารยับยั้ง ACEและ Prialt ( Ziconotide ) เพื่อค้นหาพิษใหม่ นักวิทยาศาสตร์หันมาใช้พันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการเพื่อคัดกรองสายพันธุ์ที่ใกล้เคียงกันซึ่งอาจมีลักษณะที่เป็นประโยชน์เหมือนกัน แผนภูมิวิวัฒนาการแสดงให้เห็นถึงสายพันธุ์ปลา ที่มีพิษ และปลาที่เกี่ยวข้องซึ่งอาจมีลักษณะดังกล่าวเช่นกัน ด้วยวิธีการนี้ นักชีววิทยาสามารถระบุสายพันธุ์ปลา งู และกิ้งก่าที่อาจมีพิษได้^{[ 1 ]} ในนิติวิทยาศาสตร์เครื่องมือทางพันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการมีประโยชน์ในการประเมินหลักฐาน DNA สำหรับคดีในศาล การวิเคราะห์ทางพันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการถูกนำมาใช้ในการพิจารณาคดีอาญาเพื่อพิสูจน์ความบริสุทธิ์หรือควบคุมตัวบุคคล

นิติเวชศาสตร์ เอชไอวีใช้การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการเพื่อติดตามความแตกต่างในยีนเอชไอวีและกำหนดความสัมพันธ์ของตัวอย่างสองตัวอย่าง นิติเวชศาสตร์เอชไอวีมีข้อจำกัด กล่าวคือ ไม่สามารถใช้เป็นหลักพิสูจน์การแพร่เชื้อระหว่างบุคคลได้เพียงอย่างเดียว และการวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการที่แสดงความสัมพันธ์ของการแพร่เชื้อไม่ได้บ่งชี้ทิศทางการแพร่เชื้อ^{[ 11 ]}

อนุกรมวิธานคือการระบุ การตั้งชื่อ และการจำแนกสิ่งมีชีวิต^{[ 7 ]}ระบบการจำแนกของลินเนียสที่พัฒนาขึ้นในช่วงปี 1700 โดยคาโรลัส ลินเนียสเป็นรากฐานของวิธีการจำแนกสมัยใหม่ การจำแนกของลินเนียสแบบดั้งเดิมอาศัยฟีโนไทป์หรือลักษณะทางกายภาพของสิ่งมีชีวิตในการจัดกลุ่มสปีชี ส์ ^{[ 12 ]}ด้วยการเกิดขึ้นของชีวเคมีการจำแนกสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันมักอาศัยข้อมูลลำดับดีเอ็นเอหรือการผสมผสานระหว่างดีเอ็นเอและสัณฐานวิทยา นักอนุกรมวิธานหลายคนโต้แย้งว่าควรยอมรับเฉพาะ กลุ่ม อนุกรมวิธานที่เป็น เอกพันธุ์เท่านั้น เป็นกลุ่มที่มีชื่อ^{[ 13 ] [ 14 ]}

ระดับที่การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับประวัติวิวัฒนาการที่อนุมานได้นั้นแตกต่างกันไปตามสำนักคิดทางอนุกรมวิธาน: ฟีเนติกส์ไม่สนใจการคาดเดาทางวิวัฒนาการเลย แต่พยายามแสดงถึงความคล้ายคลึงกันระหว่างสิ่งมีชีวิตแทน; คลาดิสติกส์ (ระบบอนุกรมวิธานเชิงวิวัฒนาการ) พยายามสะท้อนวิวัฒนาการในระบบการจำแนกประเภทโดยการยอมรับกลุ่มตามลักษณะร่วมที่ได้มาจากบรรพบุรุษ ( ซินาโพมอร์ฟี ) เท่านั้น; อนุกรมวิธานเชิงวิวัฒนาการพยายามคำนึงถึงทั้งรูปแบบการแตกแขนงและ "ระดับความแตกต่าง" เพื่อหาจุดลงตัวระหว่างรูปแบบที่อนุมานได้ของบรรพบุรุษร่วมกันและความแตกต่างทางวิวัฒนาการ

วิธีการอนุมานเชิงวิวัฒนาการ โดยทั่วไป เกี่ยวข้องกับวิธีการคำนวณที่ใช้เกณฑ์ความเหมาะสมและวิธีการประหยัด ความ น่าจะ เป็นสูงสุด (ML) และการอนุมานแบบเบย์เซียนตามMCMCทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ โดยปริยายหรือโดยชัดแจ้ง ที่อธิบายความน่าจะเป็นสัมพัทธ์ของการเปลี่ยนแปลงสถานะลักษณะภายในและระหว่างลักษณะที่สังเกตได้^{[ 15 ]}

ฟีเนติกส์ (Phenetics)ซึ่งเป็นที่นิยมในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 แต่ปัจจุบันล้าสมัยไปแล้วนั้น ใช้ ระเบียบวิธีที่อิงตาม เมทริกซ์ระยะทางในการสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการโดยพิจารณาจากความคล้ายคลึงโดยรวมในด้านสัณฐานวิทยาหรือลักษณะที่สังเกตได้คล้ายคลึงกัน ซึ่งมักสันนิษฐานว่าเป็นการประมาณความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ วิธี Neighbor Joiningเป็นวิธีการทางฟีเนติกส์ที่มักใช้ในการสร้างแผนภูมิความคล้ายคลึงกันสำหรับบาร์โค้ดดีเอ็นเอ

ก่อนปี พ.ศ. 2493 การอนุมานเชิงวิวัฒนาการมักถูกนำเสนอในรูป แบบของสถานการณ์ เชิงบรรยาย วิธีการดังกล่าวมักคลุมเครือและขาดเกณฑ์ที่ชัดเจนสำหรับการประเมินสมมติฐานทางเลือก^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

ในการวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการ การสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตจะเลือกกลุ่มสิ่งมีชีวิตตัวอย่างขนาดเล็กเพื่ออนุมานประวัติวิวัฒนาการของกลุ่มสิ่งมีชีวิต^{[ 19 ]}กระบวนการนี้ยังเรียกว่าการสุ่มตัวอย่างแบบแบ่งชั้นหรือการสุ่มตัวอย่างตามกลุ่มสิ่งมีชีวิต^{[ 20 ]}การสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตอย่างรอบคอบมีความสำคัญ เนื่องจากมีทรัพยากรจำกัดในการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ทุกชนิดภายในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย และยังคำนึงถึงข้อจำกัดในการคำนวณของซอฟต์แวร์ทางวิวัฒนาการด้วย^{[ 19 ]}การสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ไม่ดีอาจส่งผลให้การอนุมานทางวิวัฒนาการไม่ถูกต้อง^{[ 20 ]}การดึงดูดกิ่งยาวซึ่งกิ่งที่ไม่เกี่ยวข้องกันถูกจัดกลุ่มอย่างไม่ถูกต้องโดยไซต์นิวคลีโอไทด์โฮโมพลาสติกที่ใช้ร่วมกัน เป็นสาเหตุทางทฤษฎีของความไม่แม่นยำ^{[ 19 ]}

มีการถกเถียงกันว่าการเพิ่มจำนวนกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่นำมาสุ่มตัวอย่างจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการได้มากกว่าการเพิ่มจำนวนยีนที่สุ่มตัวอย่างต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตหรือไม่ ความแตกต่างในวิธีการสุ่มตัวอย่างแต่ละวิธีส่งผลกระทบต่อจำนวนตำแหน่งนิวคลีโอไทด์ที่ใช้ในการจัดเรียงลำดับ ซึ่งอาจนำไปสู่ความไม่ลงรอยกัน ตัวอย่างเช่น แผนภูมิวิวัฒนาการที่สร้างขึ้นโดยใช้จำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดที่มากกว่า มักมีความแม่นยำมากกว่า ดังที่ได้รับการสนับสนุนจากความสามารถในการทำซ้ำของแผนภูมิวิวัฒนาการจากการสุ่มตัวอย่างแบบสุ่ม

กราฟที่นำเสนอในTaxon Sampling, Bioinformatics, and Phylogenomicsเปรียบเทียบความถูกต้องของแผนภูมิวิวัฒนาการที่สร้างขึ้นโดยใช้กลุ่มสิ่งมีชีวิตน้อยกว่าและจำนวนตำแหน่งต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตมากกว่าบนแกน x กับการใช้กลุ่มสิ่งมีชีวิตมากกว่าและจำนวนตำแหน่งต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตน้อยกว่าบนแกน y เมื่อใช้กลุ่มสิ่งมีชีวิตน้อยกว่า จะมีการสุ่มตัวอย่างยีนมากขึ้นในกลุ่มสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน เมื่อเพิ่มกลุ่มสิ่งมีชีวิตในกลุ่มตัวอย่าง จะมีการสุ่มตัวอย่างยีนน้อยลง แต่ละวิธีมีจำนวนตำแหน่งนิวคลีโอไทด์ที่สุ่มตัวอย่างทั้งหมดเท่ากัน นอกจากนี้ เส้นประแสดงถึงความแม่นยำ 1:1 ระหว่างวิธีการสุ่มตัวอย่างทั้งสองวิธี ดังที่เห็นในกราฟ จุดส่วนใหญ่อยู่ต่ำกว่าเส้นประ ซึ่งบ่งชี้ว่าความแม่นยำจะเพิ่มขึ้นเมื่อสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตน้อยกว่าและมีจำนวนตำแหน่งต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตมากกว่า งานวิจัยนี้ใช้แบบจำลองการสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการที่แตกต่างกันสี่แบบเพื่อตรวจสอบทฤษฎี ได้แก่ neighbor-joining (NJ), minimum evolution (ME), unweighted maximum parsimony (MP) และ maximum likelihood (ML) ในแบบจำลองส่วนใหญ่ การสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตน้อยลง แต่มีจำนวนไซต์ต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตมากขึ้น แสดงให้เห็นถึงความแม่นยำที่สูงกว่า

โดยทั่วไปแล้ว การจัดเรียงตำแหน่งนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดที่ค่อนข้างเท่ากัน การสุ่มตัวอย่างยีนต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตจำนวนมากขึ้นจะมีความสามารถในการทำซ้ำแบบบูตสแตรปที่สูงกว่าการสุ่มตัวอย่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตจำนวนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ชุดข้อมูลที่ไม่สมดุลภายในฐานข้อมูลจีโนมทำให้การเพิ่มการเปรียบเทียบยีนต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตในสิ่งมีชีวิตที่สุ่มตัวอย่างไม่บ่อยนักทำได้ยากขึ้นเรื่อยๆ^{[ 20 ]}

คำว่า "phylogeny" มาจากภาษาเยอรมันPhylogenieซึ่ง Haeckel นำมาใช้ในปี พ.ศ. 2409 ^{[ 21 ]}และแนวทางการจัดจำแนกแบบดาร์วิน ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อแนวทาง "phyletic" ^{[ 22 ]}สามารถสืบย้อนไปถึงอริสโตเติลได้ ซึ่งเขียนไว้ในPosterior Analytics ของเขา ว่า "เราอาจสันนิษฐานถึงความเหนือกว่า ceteris paribus [โดยที่สิ่งอื่น ๆ เท่ากัน] ของการพิสูจน์ที่ได้มาจากสมมติฐานหรือข้อกำหนดที่น้อยกว่า"

แนวคิดสมัยใหม่ของพันธุศาสตร์วิวัฒนาการขึ้นมาโดยหลักจากการหักล้างทฤษฎีที่เคยได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางก่อนหน้านี้ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีการย้อนรอยวิวัฒนาการหรือ "กฎพื้นฐานทางชีวพันธุศาสตร์" ของErnst Haeckel ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย ^{[ 23 ]}มักจะแสดงออกว่า " การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตย้อนรอยวิวัฒนาการของสายพันธุ์" กล่าวคือ การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตตัวเดียวในช่วงชีวิตของมัน ตั้งแต่ตัวอ่อนไปจนถึงตัวเต็มวัย สะท้อนให้เห็นถึงระยะตัวเต็มวัยของบรรพบุรุษที่สืบทอดกันมาของสายพันธุ์ที่มันสังกัดอยู่ แต่ทฤษฎีนี้ถูกปฏิเสธมานานแล้ว^{[ 24 ] [ 25 ]}ในทางกลับกันการเจริญเติบโต ของสิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการขึ้น  – ประวัติวิวัฒนาการของสายพันธุ์ไม่สามารถอ่านได้โดยตรงจากการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต ดังที่ Haeckel คิดว่าจะเป็นไปได้ แต่ลักษณะจากการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตสามารถนำมาใช้ (และได้ถูกนำมาใช้) เป็นข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์วิวัฒนาการ ยิ่งสองสายพันธุ์มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันมากเท่าใด ตัวอ่อนของพวกมันก็ยิ่ง มีลักษณะเฉพาะร่วมกัน มากขึ้นเท่านั้น

• หลักการความประหยัด ( Lex parsimoniae ) เกิด ขึ้นในศตวรรษที่ 14 โดย วิลเลียมแห่งอ็อกแคมนักปรัชญา นักศาสนศาสตร์ และพระฟรานซิสกันชาวอังกฤษ แต่แท้จริงแล้วแนวคิดนี้มีต้นกำเนิดมาจากอริสโตเติลเขาได้นำเสนอแนวคิดมีดโกนของอ็อกแคมซึ่งเป็นหลักการแก้ปัญหาที่แนะนำให้ค้นหาคำอธิบายที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แม้ว่าเขาจะไม่ได้ใช้คำพูดเหล่านี้อย่างตรงตัว แต่หลักการนี้สามารถสรุปได้ว่า "ไม่ควรเพิ่มจำนวนสิ่งต่างๆ เกินความจำเป็น" หลักการนี้สนับสนุนว่า เมื่อมีสมมติฐานที่แข่งขันกันเกี่ยวกับคำทำนายเดียวกัน ควรเลือกสมมติฐานที่ต้องการข้อสมมติน้อยที่สุด
• 1763 ความน่าจะเป็นแบบเบย์เซียนบาทหลวงโทมัส เบย์ส^{[ 26 ]}แนวคิดเบื้องต้น ความน่าจะเป็นแบบเบย์เซียนเริ่มกลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งในช่วงทศวรรษ 1950 ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ในสาขาการคำนวณสามารถจับคู่สถิติแบบเบย์เซียนดั้งเดิมกับเทคนิคที่ทันสมัยอื่นๆ ได้ ปัจจุบันมีการใช้เป็นคำทั่วไปสำหรับการตีความความน่าจะเป็นที่เกี่ยวข้องหลายประการในฐานะปริมาณความมั่นใจทางญาณวิทยา
• ในศตวรรษที่ 18 ปิแอร์ ซิมง (มาร์กีส์ เดอ ลาปลาซ) อาจเป็นคนแรกที่ใช้แนวคิด ML (ความน่าจะเป็นสูงสุด) ซึ่งเป็นแนวคิดพื้นฐาน งานของเขานำไปสู่การแจกแจงลาปลาซซึ่งสามารถเชื่อมโยงโดยตรงกับค่าเบี่ยงเบนสัมบูรณ์น้อยที่สุดได้
• ทฤษฎีวิวัฒนาการ พ.ศ. 2352 ปรัชญาสัตววิทยา ฌอง - แบปติสต์ เดอ ลามาร์คแนวคิดเบื้องต้น ได้รับการกล่าวถึงในศตวรรษที่ 17 และ 18 โดยวอลแตร์ เดส์การ์ต และไลบ์นิซ โดยไลบ์นิซถึงกับเสนอการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเพื่ออธิบายช่องว่างที่สังเกตได้ โดยชี้ให้เห็นว่าหลายสายพันธุ์สูญพันธุ์ไปแล้ว บางสายพันธุ์เปลี่ยนแปลงไป และสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่มีลักษณะร่วมกันอาจเคยเป็นเผ่าพันธุ์เดียวกันมาก่อน^{[ 27 ]}นอกจากนี้ยังได้รับการกล่าวถึงโดยนักปรัชญากรีกยุคแรกบางคน เช่นอนาซิแมนเดอร์ในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช และนักอะตอมนิยมในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ซึ่งเสนอทฤษฎีวิวัฒนาการเบื้องต้น^{[ 28 ]}
• 1837 สมุดบันทึกของดาร์วินแสดงแผนผังวิวัฒนาการ^{[ 29 ]}
• ในปี พ.ศ. 2383 นักธรณีวิทยาชาวอเมริกัน เอ็ดเวิร์ด ฮิตช์ค็อก ได้ตีพิมพ์สิ่งที่ถือว่าเป็น "ต้นไม้แห่งชีวิต" ทางบรรพชีวินวิทยาฉบับแรก ต่อมามีการวิจารณ์ ปรับปรุง และอธิบายเพิ่มเติมอีกมากมาย^{[ 30 ]}

  

• ปี ค.ศ. 1843 ริชาร์ด โอเวน เป็นผู้ริเริ่มแนวคิดเรื่องความแตกต่างระหว่างความคล้ายคลึงกันทางโครงสร้าง (homology ) และความคล้ายคลึงกันทางลักษณะ (analogy ) (ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าhomoplasy ) คำว่า homology ใช้เพื่ออธิบายความคล้ายคลึงกันของลักษณะต่างๆ ที่สามารถอธิบายได้อย่างกระชับโดยอาศัยบรรพบุรุษร่วมกัน ส่วนคำว่า homoplasy ใช้เพื่ออธิบายลักษณะที่เกิดขึ้นหรือหายไปอย่างอิสระในสายพันธุ์ต่างๆ ตลอดช่วงวิวัฒนาการ
• ในปี ค.ศ. 1858 นักบรรพชีวินวิทยา Heinrich Georg Bronn (ค.ศ. 1800–1862) ได้ตีพิมพ์แผนภูมิสมมติเพื่อแสดงให้เห็นถึง "การเกิดขึ้น" ทางบรรพชีวินวิทยาของสายพันธุ์ใหม่ที่คล้ายคลึงกัน ภายหลังการสูญพันธุ์ของสายพันธุ์เก่า Bronn ไม่ได้เสนอกลไกที่รับผิดชอบต่อปรากฏการณ์ดังกล่าว แนวคิดเบื้องต้น^{[ 31 ]}
• พ.ศ. 2491 การขยายความทฤษฎีวิวัฒนาการ ดาร์วินและวอลเลซ^{[ 32 ]}ยังอยู่ในหนังสือ Origin of Species โดยดาร์วินในปีถัดมา แนวคิดเบื้องต้น
• ในปี พ.ศ. 2409 Ernst Haeckelได้ตีพิมพ์แผนภูมิวิวัฒนาการตามหลักฟิโลเจเนซิสเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นแนวคิดเบื้องต้น Haeckel ได้นำเสนอทฤษฎีการสรุปผลที่พิสูจน์แล้วว่าไม่ถูกต้อง เขาได้แนะนำคำว่า "Cladus" เป็นหมวดหมู่ทางอนุกรมวิธานที่อยู่ต่ำกว่าไฟลัมย่อย^{[ 33 ]}
• 1893 กฎของ Dollo เกี่ยวกับความไม่สามารถย้อนกลับ ของสถานะลักษณะ^{[ 34 ]}แนวคิดเบื้องต้น กฎของ Dollo เกี่ยวกับความไม่สามารถย้อนกลับระบุว่า "สิ่งมีชีวิตไม่สามารถกลับคืนสู่สถานะเดิมได้อย่างแน่นอนเนื่องจากธรรมชาติที่ไม่สามารถทำลายได้ของอดีต มันจึงยังคงร่องรอยบางส่วนของขั้นตอนการเปลี่ยนผ่านที่มันได้ผ่านไป" ^{[ 35 ]}
• ในปี ค.ศ. 1912 แนวคิดความน่าจะเป็นสูงสุด (Maximum Likelihood หรือ ML) ได้รับการแนะนำ วิเคราะห์ และเผยแพร่โดยโรนัลด์ ฟิชเชอร์ซึ่งเป็นแนวคิดเบื้องต้น ฟิชเชอร์เป็นหนึ่งในผู้มีส่วนสำคัญในการฟื้นฟูทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วินในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และได้รับการยกย่องว่าเป็น "ผู้สืบทอดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของดาร์วิน" จากผลงานของเขาในการปรับปรุงทฤษฎีวิวัฒนาการและการใช้คณิตศาสตร์เพื่อผสมผสานพันธุศาสตร์ของเมนเดลและการคัดเลือกโดยธรรมชาติใน"การสังเคราะห์สมัยใหม่" ในศตวรรษที่ 20
• ในปี พ.ศ. 2464 Tillyard ใช้คำว่า "phylogenetic" และแยกแยะความแตกต่างระหว่างลักษณะดั้งเดิมและลักษณะเฉพาะในระบบการจำแนกประเภทของเขา^{[ 36 ]}
• ใน ปี พ.ศ. 2483 ลูเซียน กูเอโนต์ ได้บัญญัติศัพท์คำว่า " clade " ขึ้นว่า " terme nouveau de clade ( du grec κλάδοςç, branche ) [A new term clade (from the Greek word klado s, meaning branch)]" ^{[ 37 ]}เขาใช้คำนี้สำหรับการแตกแขนงทางวิวัฒนาการ^{[ 38 ]}
• พ.ศ. 2490 แบร์นฮาร์ด เรนชได้แนะนำคำว่าKladogenesisในหนังสือภาษาเยอรมันของเขาNeuere Probleme der Abstammungslehre Die transspezifische Evolution, ^{[ 39 ]}แปลเป็นภาษาอังกฤษในปี พ.ศ. 2502 ในชื่อEvolution Above the Species Level (ยังคงใช้การสะกดแบบเดียวกัน) ^{[ 40 ]}
• ปี 1949 การสุ่มตัวอย่างแบบแจ็กไนฟ์ (Jackknife resampling ) โดย มอริซ เกอนูยล์ (Maurice Quenouille) (ซึ่งมีเค้าโครงมาก่อนในปี 1946 โดยมาฮาลาโนบิส (Mahalanobis) และขยายความในปี 1958 โดยทูคีย์ (Tukey)) เป็นแนวคิดเบื้องต้น
• ในปี พ.ศ. 2493 Willi Hennigได้วางรูปแบบคลาสสิกอย่างเป็นทางการ^{[ 41 ]} Hennig ถือเป็นผู้ก่อตั้งระบบอนุกรมวิธานเชิงวิวัฒนาการ และได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นแรกของเขาในภาษาเยอรมันในปีนี้ เขายังได้ยืนยันหลักการความประหยัดในรูปแบบหนึ่ง โดยระบุว่าการมีลักษณะที่ไม่แน่นอนในสายพันธุ์ต่างๆ 'เป็นเหตุผลให้สงสัยถึงความสัมพันธ์ทางสายเลือดเสมอ และไม่ควรสันนิษฐานว่าต้นกำเนิดของพวกมันมาจากการบรรจบกันล่วงหน้า' นี่ถือเป็นมุมมองพื้นฐานของการอนุมานเชิงวิวัฒนาการ
• พ.ศ. 2495 วิธีการแยกแผนผังพื้นของวิลเลียม แวกเนอร์^{[ 42 ]}
• ในปี พ.ศ. 2490 Julian Huxleyได้นำคำศัพท์ของ Rensch มาใช้ในชื่อ "cladogenesis" พร้อมคำจำกัดความที่สมบูรณ์ว่า " Cladogenesisข้าพเจ้าได้นำมาใช้โดยตรงจาก Rensch เพื่อบ่งบอกถึงการแยกตัวทั้งหมด ตั้งแต่การเกิดสปีชีส์ย่อยผ่านการแผ่รังสีปรับตัวไปจนถึงการแยกตัวของไฟลัมและอาณาจักร" พร้อมกันนี้ เขาได้แนะนำคำว่า "clades" โดยให้คำจำกัดความว่า "Cladogenesis ส่งผลให้เกิดหน่วยโมโนฟิเลติกที่มีขอบเขตชัดเจน ซึ่งอาจเรียกว่า clades" ^{[ 43 ] [ 38 ]}
• ในปี พ.ศ. 2503 Arthur CainและGeoffrey Ainsworth Harrisonได้บัญญัติศัพท์ "cladistic" ซึ่งหมายถึงความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ^{[ 44 ]}
• พ.ศ. 2506 ความพยายามครั้งแรกในการใช้ ML (ความน่าจะเป็นสูงสุด) สำหรับวิวัฒนาการทางสายพันธุ์ โดย Edwards และ Cavalli-Sforza ^{[ 45 ]}
• พ.ศ. 2508
  • ความประหยัดของ Camin-Sokal เกณฑ์ความประหยัด (การปรับให้เหมาะสม) แรก และโปรแกรมคอมพิวเตอร์/อัลกอริทึมแรกสำหรับการวิเคราะห์คลัดิสติกโดย Camin และ Sokal ^{[ 46 ]}
  • วิธีการความเข้ากันได้ของตัวละคร หรือที่เรียกว่าการวิเคราะห์กลุ่ม ได้รับการแนะนำโดยอิสระโดย Camin และ Sokal (loc. cit.) และEO Wilson ^{[ 47 ]}
• พ.ศ. 2509
  • การแปลภาษาอังกฤษของเฮนนิก^{[ 48 ]}
  • คำว่า "Cladistics" และ "cladogram" ถูกบัญญัติขึ้น (Webster's, loc. cit.)
• 1969
  • การถ่วงน้ำหนักแบบไดนามิกและต่อเนื่อง เจมส์ ฟาร์ริส^{[ 49 ]}
  • ความประหยัดแบบ Wagner, Kluge และ Farris ^{[ 50 ]}
  • CI (ดัชนีความสอดคล้อง) Kluge และ Farris ^{[ 50 ]}
  • การแนะนำความเข้ากันได้แบบคู่สำหรับการวิเคราะห์คลิก Le Quesne ^{[ 51 ]}
• พ.ศ. 2513 หลักการประหยัดของ Wagner ได้รับการขยายความโดย Farris ^{[ 52 ]}
• 1971
  • การประยุกต์ใช้ ML (ความน่าจะเป็นสูงสุด) ครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จกับการวิเคราะห์วิวัฒนาการ (สำหรับลำดับโปรตีน) โดย Neyman ^{[ 53 ]}
  • ความประหยัดของ Fitch, Walter M. Fitch ^{[ 54 ]}สิ่งเหล่านี้นำไปสู่แนวคิดพื้นฐานที่สุดของความประหยัดสูงสุด Fitch เป็นที่รู้จักจากผลงานของเขาในการสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการจากลำดับโปรตีนและ DNA คำจำกัดความของ ลำดับออร์โธล็อกัสของเขาได้รับการอ้างอิงในสิ่งพิมพ์วิจัยหลายฉบับ
  • NNI (nearest neighbour interchange) กลยุทธ์การค้นหาการสลับสาขาแรก พัฒนาขึ้นโดยอิสระโดย Robinson ^{[ 55 ]}และ Moore et al.
  • ME (วิวัฒนาการขั้นต่ำ), Kidd และ Sgaramella-Zonta ^{[ 56 ]} (ไม่ชัดเจนว่านี่คือวิธีการระยะทางแบบคู่หรือเกี่ยวข้องกับ ML ตามที่ Edwards และ Cavalli-Sforza เรียก ML ว่า "วิวัฒนาการขั้นต่ำ")
• 1972, ความเห็นพ้องของอดัมส์, อดัมส์^{[ 57 ]}
• พ.ศ. 2519 ระบบคำนำหน้าสำหรับยศ Farris ^{[ 58 ]}
• พ.ศ. 2520, Dollo parsimony, Farris. ^{[ 59 ]}
• พ.ศ. 2522
  • ฉันทามติของเนลสัน เนลสัน^{[ 60 ]}
  • MAST ( ต้นไม้ย่อยข้อตกลงสูงสุด ) (GAS) ต้นไม้ย่อยข้อตกลงที่ยิ่งใหญ่ที่สุด) วิธีการฉันทามติ กอร์ดอน^{[ 61 ]}
  • Bootstrap, Bradley Efron, แนวคิดเบื้องต้น^{[ 62 ]}
• ปี 1980 PHYLIPเป็นซอฟต์แวร์ชุดแรกสำหรับการวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการ โดยโจเซฟ เฟลเซนสไตน์เป็นชุดโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์แบบฟรีสำหรับสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการ ( phylogenies ) ตัวอย่างแผนภูมิที่สร้างโดย PHYLIP เรียกว่า "drawgram" ซึ่งสร้างแผนภูมิที่มีราก ภาพที่แสดงในรูปด้านล่างแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของแผนภูมิวิวัฒนาการเมื่อเวลาผ่านไป
• 1981
  • ฉันทามติส่วนใหญ่ Margush และ MacMorris ^{[ 63 ]}
  • ฉันทามติที่เข้มงวด Sokal และ Rohlf ^{[ 64 ]}

    

    อัลกอริทึม ML (ความน่าจะเป็นสูงสุด) ที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณเป็นครั้งแรก^{[ 65 ]} Felsenstein ได้สร้างวิธีการความน่าจะเป็นสูงสุดของ Felsenstein ซึ่งใช้สำหรับการอนุมานวิวัฒนาการซึ่งประเมินสมมติฐานเกี่ยวกับประวัติวิวัฒนาการในแง่ของความน่าจะเป็นที่แบบจำลองที่เสนอและประวัติที่ตั้งสมมติฐานไว้จะทำให้เกิดชุดข้อมูลที่สังเกตได้
• พ.ศ. 2525
  • ฟิซิส, มิเควิช และ ฟาร์ริส
  • แตกกิ่งและผูกมัด เฮนดี้และเพนนี^{[ 66 ]}
• พ.ศ. 2528
  • การวิเคราะห์คลัดิสติกครั้งแรกของยูคาริโอตโดยอาศัยหลักฐานฟีโนไทป์และจีโนไทป์ที่รวมกัน Diana Lipscomb ^{[ 67 ]}
  • วารสาร Cladisticsฉบับแรก
  • การประยุกต์ใช้บูตสแตรปทางวิวัฒนาการครั้งแรกโดยเฟลเซนสไตน์^{[ 68 ]}
  • การประยุกต์ใช้แจ็คไนฟ์ทางวิวัฒนาการครั้งแรกโดย Scott Lanyon ^{[ 69 ]}
• 1986, MacClade, Maddison และ Maddison.
• พ.ศ. 2530 วิธี Neighbor-Joining ของ Saitou และ Nei ^{[ 70 ]}
• 1988, Hennig86 (เวอร์ชัน 1.5), Farris
  • การสนับสนุนของเบรเมอร์ (ดัชนีการเสื่อมสลาย) เบรเมอร์^{[ 71 ]}
• 1989
  • RI (ดัชนีการคงอยู่), RCI (ดัชนีความสอดคล้องที่ปรับขนาดใหม่), Farris ^{[ 72 ]}
  • HER (อัตราส่วนส่วนเกินของโฮโมพลาสซี) อาร์ชี^{[ 73 ]}
• 1990
  • ฉันทามติของส่วนประกอบที่รวมกันได้ (กึ่งเข้มงวด) เบรเมอร์^{[ 74 ]}
  • SPR (การตัดแต่งกิ่งย่อยและการปลูกถ่ายใหม่), TBR (การแบ่งต้นไม้และการเชื่อมต่อใหม่), Swofford และ Olsen ^{[ 75 ]}
• 1991
  • DDI (ดัชนีการตัดสินใจข้อมูล) Goloboff ^{[ 76 ] [ 77 ]}
  • การวิเคราะห์ทางคลัดิสติกครั้งแรกของยูคาริโอตโดยอาศัยหลักฐานทางลักษณะภายนอกเพียงอย่างเดียว คือผลงานของลิปส์คอมบ์
• พ.ศ. 2536 การถ่วงน้ำหนักโดยนัยของ Goloboff ^{[ 78 ]}
• 1994 ความเห็นพ้องที่ลดลง: RCC (ความเห็นพ้องเชิงวิวัฒนาการที่ลดลง) สำหรับต้นไม้ที่มีราก Wilkinson ^{[ 79 ]}
• 1995, RPC ความเห็นพ้องที่ลดลง (ความเห็นพ้องการแบ่งส่วนที่ลดลง) สำหรับต้นไม้ที่ไม่มีราก Wilkinson ^{[ 80 ]}
• ในปี พ.ศ. 2539 วิธีการทำงานแรกสำหรับ BI (Bayesian Inference) ได้รับการพัฒนาโดยอิสระโดย Li ^{[ 81 ]} Mau ^{[ 82 ]}และ Rannala และ Yang ^{[ 83 ]}และทั้งหมดใช้ MCMC (Markov chain-Monte Carlo)
• ปี 1998, TNT (การวิเคราะห์ต้นไม้โดยใช้เทคโนโลยีใหม่), โกลอบอฟฟ์, ฟาร์ริส และนิกสัน
• 1999, วินแคลดา, นิกสัน.
• 2003 การสุ่มตัวอย่างแบบสมมาตร Goloboff ^{[ 84 ]}
• 2004, 2005 เมตริกความคล้ายคลึง (โดยใช้การประมาณค่าความซับซ้อนของ Kolmogorov) หรือ NCD (ระยะทางการบีบอัดปกติ) Li et al., ^{[ 85 ]} Cilibrasi และ Vitanyi. ^{[ 86 ]}

การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการชาติพันธุ์มีประโยชน์อย่างหนึ่งคือการตรวจสอบทางเภสัชวิทยาของกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกัน ความก้าวหน้าใน การวิเคราะห์ทาง วิวัฒนาการชาติพันธุ์ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นและเทคนิคทางโมเลกุลที่ได้รับการพัฒนา ทำให้ความแม่นยำในการกำหนดวิวัฒนาการชาติพันธุ์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้สามารถระบุชนิดของสิ่งมีชีวิตที่มีศักยภาพทางเภสัชวิทยาได้

ในอดีต การคัดกรองทางวิวัฒนาการเพื่อวัตถุประสงค์ทางเภสัชวิทยาถูกนำมาใช้ในลักษณะพื้นฐาน เช่น การศึกษาพืชในวงศ์Apocynaceae ซึ่งรวมถึงสายพันธุ์ที่ผลิตอัลคาลอยด์ เช่น Catharanthusซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในการผลิตวินคริสทีนซึ่งเป็นยาต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาว เทคนิคสมัยใหม่ในปัจจุบันช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาญาติใกล้ชิดของสายพันธุ์หนึ่งๆ เพื่อค้นหาสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญในปริมาณที่มากขึ้น (เช่น สายพันธุ์Taxusสำหรับแท็กซอล) หรือรูปแบบธรรมชาติของยาที่รู้จักกันดี (เช่น สายพันธุ์Catharanthusสำหรับวินคริสทีนหรือวินบลาสทีนในรูปแบบต่างๆ) ^{[ 87 ]}

การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพภายในวงศ์เห็ดรา การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการช่วยให้เข้าใจประวัติการวิวัฒนาการของกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆ ระบุความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ และทำนายการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการในอนาคต ระบบภาพถ่ายที่เกิดขึ้นใหม่และเทคนิคการวิเคราะห์ใหม่ๆ ช่วยให้ค้นพบความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมมากขึ้นในพื้นที่ที่มีความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งสามารถช่วยในการอนุรักษ์โดยการระบุสายพันธุ์หายากที่อาจเป็นประโยชน์ต่อระบบนิเวศทั่วโลก

ข้อมูล ลำดับจีโนมทั้งหมดจากการระบาดหรือการแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพลวัตการแพร่กระจายและให้ข้อมูลแก่กลยุทธ์ด้านสาธารณสุขได้ โดยทั่วไป การศึกษาจะรวมข้อมูลทางจีโนมและระบาดวิทยาเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเหตุการณ์การแพร่กระจายขึ้นใหม่ อย่างไรก็ตาม การวิจัยล่าสุดได้สำรวจการอนุมานรูปแบบการแพร่กระจายจากข้อมูลทางจีโนมเพียงอย่างเดียวโดยใช้ฟิโลไดนามิกส์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์คุณสมบัติของแผนภูมิวิวัฒนาการของเชื้อโรค ฟิโลไดนามิกส์ใช้แบบจำลองทางทฤษฎีเพื่อเปรียบเทียบความยาวกิ่งที่คาดการณ์ไว้กับความยาวกิ่งจริงในแผนภูมิวิวัฒนาการเพื่ออนุมานรูปแบบการแพร่กระจาย นอกจากนี้ทฤษฎีการรวมตัวกันซึ่งอธิบายการกระจายความน่าจะเป็นบนต้นไม้ตามขนาดประชากร ได้ถูกนำมาปรับใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางระบาดวิทยา แหล่งข้อมูลอีกแหล่งหนึ่งภายในแผนภูมิวิวัฒนาการที่ได้รับการสำรวจคือ "รูปร่างของต้นไม้" แนวทางเหล่านี้ แม้ว่าจะต้องใช้การคำนวณอย่างมาก แต่ก็มีศักยภาพที่จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับพลวัตการแพร่กระจายของเชื้อโรค^{[ 88 ]}

โครงสร้างของเครือข่ายการติดต่อระหว่างโฮสต์มีผลกระทบอย่างมากต่อพลวัตของการระบาด และกลยุทธ์การจัดการขึ้นอยู่กับการทำความเข้าใจรูปแบบการแพร่กระจายเหล่านี้ จีโนมของเชื้อโรคที่แพร่กระจายผ่านโครงสร้างเครือข่ายการติดต่อที่แตกต่างกัน เช่น แบบลูกโซ่ เครือข่ายที่เป็นเนื้อเดียวกัน หรือเครือข่ายที่มีผู้แพร่กระจายอย่างรวดเร็ว จะสะสมการกลายพันธุ์ในรูปแบบที่แตกต่างกัน ส่งผลให้เกิดความแตกต่างที่เห็นได้ชัดในรูปร่างของแผนภูมิวิวัฒนาการ ดังแสดงในรูปที่ 1 นักวิจัยได้วิเคราะห์ลักษณะโครงสร้างของแผนภูมิวิวัฒนาการที่สร้างขึ้นจากการจำลองวิวัฒนาการของจีโนมแบคทีเรียในเครือข่ายการติดต่อหลายประเภท โดยการตรวจสอบคุณสมบัติทางโทโพโลยีอย่างง่ายของแผนภูมิเหล่านี้ นักวิจัยสามารถจำแนกพวกมันออกเป็นแบบลูกโซ่ แบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน หรือแบบแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว ซึ่งเผยให้เห็นรูปแบบการแพร่กระจาย คุณสมบัติเหล่านี้เป็นพื้นฐานของตัวจำแนกเชิงคำนวณที่ใช้ในการวิเคราะห์การระบาดในโลกแห่งความเป็นจริง การคาดการณ์เชิงคำนวณเกี่ยวกับพลวัตการแพร่กระจายสำหรับการระบาดแต่ละครั้งมักจะสอดคล้องกับข้อมูลทางระบาดวิทยาที่ทราบอยู่แล้ว

เครือข่ายการแพร่กระจายที่แตกต่างกันส่งผลให้รูปร่างของแผนภูมิวิวัฒนาการแตกต่างกันในเชิงปริมาณ เพื่อตรวจสอบว่ารูปร่างของแผนภูมิวิวัฒนาการสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับรูปแบบการแพร่กระจายของโรคที่ซ่อนอยู่หรือไม่ นักวิจัยได้จำลองวิวัฒนาการของจีโนมแบคทีเรียในเครือข่ายการสัมผัสของการระบาดสามประเภท ได้แก่ แบบเอกพันธุ์ แบบแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว และแบบลูกโซ่ พวกเขาสรุปแผนภูมิวิวัฒนาการที่ได้ด้วยตัวชี้วัดห้าตัวที่อธิบายรูปร่างของแผนภูมิวิวัฒนาการ รูปที่ 2 และ 3 แสดงให้เห็นถึงการกระจายของตัวชี้วัดเหล่านี้ในการระบาดทั้งสามประเภท ซึ่งเผยให้เห็นความแตกต่างที่ชัดเจนในโครงสร้างของแผนภูมิวิวัฒนาการขึ้นอยู่กับเครือข่ายการสัมผัสของโฮสต์ที่อยู่เบื้องหลัง

เครือข่ายซูเปอร์สเปรดเดอร์ก่อให้เกิดแผนภูมิวิวัฒนาการที่มีความไม่สมดุลของ Colless สูงกว่า รูปแบบบันไดที่ยาวกว่า ค่า Δw ที่ต่ำกว่า และต้นไม้ที่ลึกกว่า เมื่อเทียบกับแผนภูมิวิวัฒนาการจากเครือข่ายการติดต่อที่เป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนแผนภูมิวิวัฒนาการจากเครือข่ายแบบลูกโซ่มีความแปรปรวนน้อยกว่า ลึกกว่า มีความไม่สมดุลมากกว่า และแคบกว่า เมื่อเทียบกับแผนภูมิวิวัฒนาการจากเครือข่ายอื่นๆ

แผนภาพกระจายสามารถใช้เพื่อแสดงภาพความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัวในการวิเคราะห์การแพร่กระจายของเชื้อโรค เช่น จำนวนผู้ติดเชื้อและระยะเวลาตั้งแต่ติดเชื้อ แผนภาพเหล่านี้สามารถช่วยระบุแนวโน้มและรูปแบบ เช่น การแพร่กระจายของเชื้อโรคเพิ่มขึ้นหรือลดลงเมื่อเวลาผ่านไป และสามารถเน้นเส้นทางการแพร่กระจายที่เป็นไปได้หรือเหตุการณ์การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วแผนภาพกล่องที่แสดงช่วง ค่ามัธยฐาน ควาร์ไทล์ และค่าผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นก็มีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลการแพร่กระจายของเชื้อโรค ช่วยระบุคุณลักษณะที่สำคัญในการกระจายข้อมูล อาจใช้เพื่อระบุความแตกต่างหรือความคล้ายคลึงกันในข้อมูลการแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว^{[ 88 ]}

วิธีการทางวิวัฒนาการได้ถูกนำไปใช้กับระบบนอกเหนือจากชีววิทยา เช่น ภาษาและวัฒนธรรม ซึ่งนักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าอาจมีรูปแบบการสืบเชื้อสายที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น ความคล้ายคลึงกันที่สังเกตได้ระหว่างภาษาและระหว่างรูปแบบทางวัฒนธรรมบางอย่างชี้ให้เห็นว่าพวกมันอาจวิวัฒนาการมาในลักษณะนี้ เส้นทางของพวกมันจากบรรพบุรุษร่วมกันที่เป็นไปได้สามารถอนุมานได้โดยใช้เครื่องมือทางวิวัฒนาการต่างๆ เพื่อสร้างแผนผังหรือเครือข่ายที่น่าจะแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์ที่กำลังตรวจสอบ^{[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]}

ภาษามีความเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับการอนุมานเชิงวิวัฒนาการ เช่นเดียวกับสายพันธุ์ทางชีววิทยา ความคล้ายคลึงที่สังเกตได้ระหว่างภาษานั้นบ่งชี้ว่าสืบเชื้อสายมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน เมื่อชุมชนผู้พูดแยกตัวและแยกออกจากกัน การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบคำและการเรียงลำดับคำจะเกิดขึ้น และภาษาใหม่จะค่อยๆ ก่อตัวขึ้น^{[ 93 ]}ภาษาที่แยกตัวเมื่อไม่นานมานี้มักจะแสดงความคล้ายคลึงกันมากกว่าภาษาที่เกิดจากการแยกตัวในอดีต ความคล้ายคลึงกันเหล่านี้เรียกว่าคำที่มีรากศัพท์เดียวกัน ตัวอย่างเช่น คำว่า 'two' ในภาษาอังกฤษมีรากศัพท์เดียวกันกับคำว่า 'deux' ในภาษาฝรั่งเศส 'dvē' ในภาษาสันสกฤต และ 'do' ในภาษาฮินดี ซึ่งบ่งชี้ว่าภาษาเหล่านี้อาจมีมรดกร่วมกันและเป็นส่วนหนึ่งของตระกูลภาษาอินโด-ยุโรป เดียวกัน ^{[ 92 ]}การวิเคราะห์นี้เกิดขึ้นกับคำที่มีรากศัพท์เดียวกันจำนวนมากสำหรับหลายภาษาเพื่อสร้างชุดข้อมูลสำหรับการอนุมานเชิงวิวัฒนาการ โดยทั่วไปแล้ว ภาษาที่มีคำที่มีรากศัพท์เดียวกันจำนวนมากจะถูกอนุมานว่ามีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันมากกว่า และภาษาที่มีคำที่มีรากศัพท์เดียวกันจำนวนน้อยกว่าจะมีความสัมพันธ์ห่างไกลกันมากกว่า  

วิธีการทางวิวัฒนาการเป็นส่วนประกอบหนึ่งของภาษาศาสตร์เปรียบเทียบเชิงปริมาณนอกจากนักภาษาศาสตร์เชิงประวัติศาสตร์ แล้ว นักโบราณคดีและนักมานุษยวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านยุคก่อนประวัติศาสตร์ยังได้นำแบบจำลองเหล่านี้มาใช้ด้วย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของภาษามักเชื่อมโยงกับการกระจายตัวของประชากร จึงให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของการขยายตัวของประชากร สามารถปรับเทียบแผนภูมิวิวัฒนาการโดยใช้เหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ที่ทราบเพื่อประมาณเวลาของการแยกตัวของประชากรในอดีตและเส้นทางทางภูมิศาสตร์ที่การกระจายตัวอาจเกิดขึ้น^{[ 94 ] ไทม์ไลน์การขยายตัวและเส้นทางการอพยพได้รับการประมาณสำหรับตระกูลภาษา ต่างๆ}เช่นอินโด-ยุโรป^{[ 95 ]}บันตูแอฟริกัน [ ^{96 ]}ออสโตรเนเซียน^{[ 97 ]}และ ปา มา -นยุงกันออสเตรเลีย^{[ 98 ]}

รูปแบบทางวัฒนธรรมบางอย่างอาจแสดงลักษณะการสืบเชื้อสายที่มีการดัดแปลง และวิธีการทางวิวัฒนาการได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างมีประสิทธิภาพใน การศึกษา วิวัฒนาการทางวัฒนธรรมตัวอย่างเช่น การตรวจสอบประวัติของต้นฉบับ^{[ 99 ]}นิทานพื้นบ้าน^{[ 100 ]}พิธีกรรม^{[ 101 ]}และวัตถุสิ่งของ^{[ 102 ]}ในทางโบราณคดี วิวัฒนาการได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งประดิษฐ์ เช่น รูปทรงหัวลูกศรหิน[ ^{103 ] และ}เครื่องปั้นดินเผายุคสำริด^{[ 104 ]}

วิธีการเปรียบเทียบเชิงวิวัฒนาการยังสามารถใช้เพื่อทดสอบทฤษฎีการปรับตัวทางวัฒนธรรมโดยใช้วิวัฒนาการทางภาษาเพื่อควบคุมผลกระทบของประวัติศาสตร์ร่วมกัน ตัวอย่างเช่น ความสัมพันธ์ทางเครือญาติและการเลี้ยงสัตว์^{[ 105 ]}เทพเจ้าชั้นสูงที่มีศีลธรรมและความซับซ้อนทางการเมือง^{[ 106 ]}และพิธีกรรมการเริ่มต้นที่มีค่าใช้จ่ายสูง ^{[ 107 ]}

การปรับเปลี่ยนทางวัฒนธรรมและภาษาไม่ได้สืบทอดในแนวดิ่งเสมอไป กล่าวคือจากรูปแบบก่อนหน้าของสิ่งประดิษฐ์หรือภาษา ในบางกรณี การเปลี่ยนแปลงอาจถูกถ่ายทอดในแนวนอนผ่านการแพร่กระจายเช่น การใช้คำยืมจากเพื่อนบ้าน^{[ 93 ]}วิธีหนึ่งที่นักภาษาศาสตร์พยายามปรับตัวคือการวิเคราะห์คำและไวยากรณ์ที่มีแนวโน้มที่จะได้รับการอนุรักษ์ไว้สูงกว่า

การผสมผสานในแนวนอนระหว่างสังคมเป็นประเด็นสำคัญในวิวัฒนาการทางวัฒนธรรม^{[ 90 ]}ลักษณะทางวัฒนธรรมอาจถูกยืมมาจากเพื่อนบ้านเพราะเป็นประโยชน์หรือแปลกใหม่ การติดต่อระหว่างสังคมซ้ำๆ อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทั่วไปไปสู่รูปแบบทางวัฒนธรรมที่คล้ายคลึงกัน Boyd et al ^{[ 108 ]}ในบทหนังสือของพวกเขาเรื่อง ' วิวัฒนาการทางวัฒนธรรมเป็นไปได้หรือไม่?' แนะนำว่าความเป็นไปได้ของการสร้างวิวัฒนาการขึ้นอยู่กับขอบเขตที่หน่วยทางวัฒนธรรมสามารถต้านทานการผสมผสานในแนวนอนได้ การสร้างวิวัฒนาการอาจต้องมีการระบุกลุ่มที่เสถียรแยกต่างหากภายในรูปแบบทางวัฒนธรรมและการกำหนดวิวัฒนาการแยกต่างหากสำหรับแต่ละกลุ่ม

ประเด็นเพิ่มเติมอีกสองประการคือวิวัฒนาการอิสระและความแตกต่างในอัตราการวิวัฒนาการ ลักษณะทางวัฒนธรรมอาจถูกสร้างขึ้นอย่างอิสระ อาจเชื่อมโยงกับการปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อม ซึ่งนำไปสู่สัญญาณที่ผิดพลาดของความคล้ายคลึงกันของบรรพบุรุษ นอกจากนี้ บางภาษาหรือรูปแบบทางวัฒนธรรมอาจวิวัฒนาการได้เร็วกว่าภาษาหรือรูปแบบอื่นๆ ซึ่งนำไปสู่สัญญาณที่ทำให้เข้าใจผิดเกี่ยวกับระยะห่างจากบรรพบุรุษเมื่อเปรียบเทียบกับภาษาหรือรูปแบบที่วิวัฒนาการช้ากว่า ^{[ 93 ]}

การสร้างชุดข้อมูลที่ใช้ในการสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการไม่ใช่ศาสตร์ที่แม่นยำ ต้องใช้ทักษะทางภาษาศาสตร์ในการระบุคำที่มีรากศัพท์เดียวกัน และอาจมีกรณีพิเศษ^{[ 93 ]}ข้อมูลทางวัฒนธรรมนั้นยากที่จะเข้ารหัส และความถูกต้องขึ้นอยู่กับความรู้ของผู้ที่ตีความข้อมูลดิบ เช่น บันทึกทางชาติพันธุ์วิทยา^{[ 101 ]}สำหรับทั้งภาษาและวัฒนธรรม การนำข้อมูลบริบทจากแหล่งอื่นเข้ามาสามารถช่วยสนับสนุนความน่าเชื่อถือของแบบจำลองได้ วิธีการคำนวณสมัยใหม่มักมีลักษณะเป็นความน่าจะเป็น (ดูด้านล่าง) ดังนั้นความไม่แน่นอนของการแบ่งต้นไม้จึงสามารถวัดปริมาณได้ สำหรับการสร้างแบบจำลองทางวัฒนธรรม นักวิจัยมักใช้วิธีการทางวิวัฒนาการหลายวิธี รวมถึงวิธีที่สร้างผลลัพธ์ภาพของความสัมพันธ์ที่ไม่แน่นอน (แบบตาข่าย)

วิธี การทางวิวัฒนาการแบบเบย์เซียนใช้การอนุมานแบบเบย์เซียนเพื่อสร้างแผนภูมิวิวัฒนาการโดยพิจารณาจากความน่าจะเป็นที่จะสอดคล้องกับการกระจายข้อมูลที่สังเกตได้ ตัวอย่างเช่นBEAST ^{[ 109 ]}และMrBayes ^{[ 110 ]}โมเดลเหล่านี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในวิวัฒนาการทางชีววิทยา ภาษาศาสตร์ และวัฒนธรรม เนื่องจากเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการค้นหาแผนภูมิวิวัฒนาการที่เป็นไปได้ พร้อมกับความสามารถในการจำลองสถานการณ์วิวัฒนาการที่แตกต่างกัน ตัวอย่างแผนภูมิวิวัฒนาการจะสะท้อนถึงแผนภูมิวิวัฒนาการที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด แต่ก็ยังมีความไม่แน่นอนในแผนภูมิวิวัฒนาการด้วย ซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยแผนภูมิวิวัฒนาการแบบฉันทามติตามกฎเสียงข้างมาก ซึ่งรวมถึงกลุ่มสายพันธุ์ที่ได้รับการสนับสนุนอย่างน้อย 50% ของตัวอย่างแผนภูมิวิวัฒนาการ

วิธีการคำนวณอีกวิธีหนึ่งใช้ระเบียบวิธีที่อิงตามระยะทางระยะทางระหว่างกลุ่มหรืออนุกรมวิธานจะวัดจากความคล้ายคลึงกันของการมีอยู่ของลักษณะที่เกี่ยวข้องหรือลักษณะทางวัฒนธรรม อัลกอริทึม การเชื่อมต่อเพื่อนบ้าน ถูกใช้เพื่อจัดเรียงกลุ่มในพื้นที่ และจำนวนและความยาวของเส้นระหว่างอนุกรมวิธานจะแสดงให้เห็นถึงประวัติทางวิวัฒนาการที่ เป็น ไปได้ ตัวอย่างโมเดลคือNeighbourNet ^{[ 111 ]}ซึ่งถูกใช้เพื่อวิเคราะห์สัญญาณการสืบทอดที่ขัดแย้งกันในทั้งระบบทางชีววิทยาและวัฒนธรรม^{[ 112 ] [ 113 ]}

• ฐานข้อมูลคอมมอนส์
• ทรีเบส
• ไฟโลที
• ไอทีโอแอล
• พอร์ทัลข้อมูลพืชตระกูลถั่ว
• ทำความเข้าใจเกี่ยวกับแผนภูมิวิวัฒนาการในหลักสูตร Understanding Evolutionที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
• คลังข้อมูลวิวัฒนาการของมิกโก้
• PhylomeDB 5
• ฟิโลเจนี.เฟร
• TreeHubคือชุดข้อมูลที่นำเสนอในส่วนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ของnature.comซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Springer Nature

• คำจำกัดความของวิชาพันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการ (phylogenetics)จากวิกิพีเดีย