Nella tassonomia biologica – chiamata anche classificazione scientifica o classificazione biologica – monofilia significa che un gruppo comprende esclusivamente una specie e tutti i suoi antenati, mentre polifilia significa che un gruppo può contenere un “bagaglio” di diverse famiglie. Questi sono chiamati rispettivamente gruppi monofiletici e polifiletici. Un esempio di gruppo polifiletico sarebbe “vermi” o “animali a sangue caldo”, mentre un gruppo monofiletico sarebbe “mammiferi” o “crostacei”.
La storia della tassonomia biologica è stata quella di cercare di eliminare i gruppi polifiletici a favore di quelli monofiletici. Dagli anni ‘1970, questo è stato reso molto più semplice dai metodi genetici – chiamati anche analisi filogenetica o “studi molecolari” – che studiano lunghezze simili di DNA per scoprire come gli animali sono collegati tra loro. Molti gruppi che sembrano superficialmente simili possono risultare del tutto estranei nella pratica. Ad esempio, i Pygopodidae, una famiglia di lucertole senza gambe, sembrano simili ai serpenti ma si distinguono da loro per le palpebre che lampeggiano (che mancano ai serpenti), i fori per le orecchie esterni, le lingue piatte e non biforcute e gli arti vestigiali. Per un dilettante, dire la differenza può essere un po’ difficile, ma per un biologo professionista può essere chiaro.
Uno degli esempi più standard di un gruppo polifiletico sono gli animali a sangue caldo, che includono sia uccelli che mammiferi. Entrambe le specie hanno un antenato comune vissuto durante il Paleozoico, molto tempo fa. Gli uccelli, sebbene a sangue caldo, si sono evoluti da antenati a sangue freddo, i dinosauri, che sono difficilmente monofiletici con i mammiferi. Così uccelli e mammiferi appartengono a gruppi completamente diversi, ma rientrano entrambi nella categoria generale degli animali a sangue caldo.
La tassonomia biologica specifica è l’obiettivo dei tassonomisti, ma spesso è in contrasto con la saggezza comune o la mancanza di rigore. Ad esempio, alla domanda “Ci sono insetti marini?” qualcuno potrebbe rispondere: “Beh, certo, le aragoste sono un po’ come gli insetti”. Anche se a un osservatore casuale questa risposta potrebbe sembrare sufficiente, è abbastanza per far sì che un tassonomo di carriera praticamente sputa il caffè.
Gli insetti sono membri della classe Insecta, mentre le aragoste sono membri del subphylum Crustacea, un gruppo completamente diverso. Sebbene entrambi siano artropodi e probabilmente siano imparentati, i gruppi sono abbastanza diversi, uno principalmente terrestre e l’altro acquatico. Riferirsi casualmente a loro come un gruppo monofiletico è il tipo di abitudine contro cui i tassonomi stanno combattendo essendo più specifici sulle relazioni tra animali, il che ci aiuta a capirli meglio.