En taxonomie biologique – également appelée classification scientifique ou classification biologique – la monophylie signifie qu’un groupe comprend exclusivement une espèce et tous ses ancêtres, tandis que la polyphylie signifie qu’un groupe peut contenir un sac à main de différentes familles. On les appelle respectivement groupes monophylétiques et polyphylétiques. Un exemple de groupe polyphylétique serait les vers ou les animaux à sang chaud, tandis qu’un groupe monophylétique serait les mammifères ou les crustacés.
L’histoire de la taxonomie biologique a été celle d’essayer d’éliminer les groupes polyphylétiques en faveur des monophylétiques. Depuis les années 1970, cela a été rendu beaucoup plus facile par des méthodes génétiques – également appelées analyse phylogénétique ou études moléculaires – qui étudient des longueurs d’ADN similaires pour découvrir comment les animaux sont liés les uns aux autres. De nombreux groupes qui semblent superficiellement similaires peuvent s’avérer totalement indépendants dans la pratique. Par exemple, les Pygopodidae, une famille de lézards sans pattes, ressemblent aux serpents mais s’en distinguent par des paupières qui clignent (dont les serpents manquent), des trous d’oreille externes, des langues plates et non fourchues et des membres vestigaux. Pour l’amateur, faire la différence peut être quelque peu difficile, mais pour un biologiste professionnel, cela peut être clair.
L’un des exemples les plus courants d’un groupe polyphylétique est celui des animaux à sang chaud, qui comprennent à la fois des oiseaux et des mammifères. Les deux espèces ont un ancêtre commun qui a vécu au Paléozoïque, il y a très longtemps. Les oiseaux, bien qu’à sang chaud, ont évolué à partir d’ancêtres à sang froid, les dinosaures, qui ne sont guère monophylétiques avec les mammifères. Ainsi, les oiseaux et les mammifères appartiennent à des groupes entièrement différents, mais tous deux appartiennent à la catégorie générale des animaux à sang chaud.
La taxonomie biologique spécifique est l’objectif des taxonomistes, mais souvent en contradiction avec la sagesse commune ou le manque de rigueur. Par exemple, à la question Y a-t-il des insectes marins ? certains pourraient répondre : Eh bien, bien sûr, les homards sont un peu comme des insectes. Bien que pour un observateur occasionnel, cette réponse puisse sembler suffisante, elle est suffisante pour qu’un taxonomiste de carrière recrache pratiquement son café.
Les insectes sont membres de la classe Insecta, tandis que les homards sont membres du sous-embranchement Crustacea, un groupe entièrement différent. Bien que les deux soient des arthropodes et soient probablement apparentés, les groupes sont assez différents, l’un étant principalement terrestre et l’autre aquatique. Les désigner avec désinvolture comme un groupe monophylétique est le genre d’habitude contre laquelle les taxonomistes se battent en étant plus précis sur les relations entre les animaux, ce qui nous aide à mieux les comprendre.