系统发生树（Phylogenetic Tree），又称系统进化树或进化树，是一种用于展示具有共同祖先的物种或基因之间进化关系的树状图。以下是关于其核心概念的详细解释：

一、基本定义

系统发生树通过分支结构直观地反映生物分类单元（如物种、基因等）的进化历程，包括物种形成、基因演化及功能关联等信息。

二、核心特点

树状结构

以树状分支形式展示节点间的进化关系，节点代表分类单元（如物种、基因），分支表示进化分支。

根节点的设定

有根树：

以进化历史最古老的分类单元作为根节点，其他节点向其分支。

无根树：不指定绝对祖先，仅展示相对进化关系，任意节点均可作为起点。

数据基础

通常基于分子序列（如DNA或蛋白质序列）计算进化距离，常用邻接法（Neighbor Joining）等算法构建。

三、主要应用

物种分类与进化关系

显示物种间的亲缘关系，例如人类与黑猩猩的进化分支。

基因与蛋白质功能预测

通过进化关系推测未知基因的功能或起源。

系统发育分析

评估基因或蛋白质的进化保守性，辅助功能注释。

四、常见类型

物种树：

基于全基因组数据构建多物种整体进化关系。

分子树：聚焦特定基因或蛋白质序列的进化分支。

五、示例说明

以系统发育树为例，若以细菌属为研究单元，可通过比较16S rRNA基因序列构建分子树。若选择大肠杆菌作为外群（outgroup），则构建的有根树会以大肠杆菌为根，其他细菌类群向其分支。

综上，系统发生树是生物进化研究的重要工具，通过可视化方式揭示物种与基因的演化脉络。