Tekst na podstawie kursu przeprowadzonego w Instytucie Zoologicznym Uniwersytetu Wrocławskiego we Wrocławiu w dniu 11 maja 2002.

~> Założenia i metody stratofenetyki
~> Retrodykcja i testowanie hipotez o przebiegu ewolucji
~> Chronofiletyka
~> Analiza cech w paleontologii

W warstwach skalnych zapisany jest przebieg ewolucji świata żywego o bardzo rozmaitym stopniu kompletności, zależnej przede wszystkim od środowiska bytowania organizmów i podatności ich szczątków na skamienienie.
Im dłuższego odcinka czasowego zapisu się domagamy, tym mniejsze szanse na jego znalezienie. Wynika to z samego sposobu powstawania skał osadowych, przy którym krótkie epizody formowania warstw rozdzielone są licznymi przerwami w sedymentacji.

Nawet w sytuacji, gdy w skałach zawarty jest pełen zapis czasu geologicznego, szanse na przechowanie w nich dokumentów ewolucji nie są wielkie. Musiałyby też bowiem przez odpowiednio długi czas trwać warunki sprzyjające powstawaniu skamieniałości, te zaś są raczej wyjątkiem, niż stanem normalnym.
Kiedy i ten warunek udaje się spełnić, przeszkodą dla badacza ewolucji stają się z reguły subtelne zmiany warunków środowiskowych, nie znajdujące odzwierciedlenia w osadzie, wystarczające jednak, by spowodować migracje gatunków i przerwać ciągłość ich bytowaniu w jednym miejscu.

Mimo tych piętrowych serii trudności, przykłady pełnego zapisu ewolucji są dostatecznie liczne i reprezentatywne dla różnych środowisk, by zaświadczyć o tym, że tylko te czynniki są odpowiedzialne za jego niekompletność. Zresztą, jeśliby nawet ewolucja miała nieciągły charakter, nie dałoby się tego wykazać przy pomocy zapisu kopalnego, skoro sam jest z natury przerywany.

Założenia i metody stratofenetyki

W rzadkich sytuacjach, kiedy zapis kopalny sprzyja badaczom, sposób postępowania wydaje się intuicyjnie oczywisty. Wystarczy nanieść na diagram ze skalą czasu ilościowy opis próbek wziętych z kolejnych warstw skalnych kompletnego profilu geologicznego.
Jeśli serie próbek ukażą stopniowe przemiany anatomii organizmów o znaczącym zakresie, ewolucja ukazuje się jak na dłoni. Próbki sąsiadujące ze sobą parami nie różnią się wówczas od siebie, ale skrajne są do siebie zupełnie niepodobne. Nic dziwnego, że ta technika badawcza w mniej lub bardziej poprawnej postaci jest w użyciu od ponad półtora wieku.

W 1979 roku została nazwana przez Philipa D. Gingericha stratofenetyką. Stratofenetyka, wbrew naturalnej nieciągłości zapisu kopalnego, pozwoliła na udokumentowanie ciągłych przemian ewolucyjnych obejmujących zakres przekształceń, który odpowiada konwencjonalnym różnicom między współwystępującymi rodzajami.
Możliwe jest też odtwarzanie tą drogą ewolucji przebiegu ontogenezy, czy behawioru.

Na pozór działania prowadzące do stratofenetycznego odtwarzania przebiegu ewolucji są oparte na metodzie wnioskowania indukcyjnego: kumulowanie informacji o właściwościach i rozprzestrzenieniu próbek prowadzi do sformułowania teorii o przebiegu ewolucji w określonym wycinku drzewa rodowego. W rzeczywistości poprzedzone jest to złożonym rozumowaniem, choć znaczna jego część wykonywana jest w sposób rutynowy, nieuświadomiony. Metoda opiera się przecież na serii założeń mających swoje korzenie zarówno w geologii jak i biologii.
Niezbędną podstawą jest geologiczna zasada superpozycji, z której wynika, że w niezaburzonym profilu geologicznym warstwa skały osadowej znajdująca się w górze jest młodsza od tej znajdującej się w dole. Ten fundament stratygrafii w geologii i archeologii jest w istocie dedukcją z twierdzenia, iż skała, w której znajdują się szczątki kopalne, jest skamieniałym osadem. Sama idea osadzania z zawiesiny implikuje przecież to, że pierwsze warstwy pozostają na dole.

Drugie z fundamentalnych założeń paleontologii ewolucyjnej to wyprowadzone z biologii przypuszczenie, że jeśli skamieniałości w dwu warstwach sąsiadujących ze sobą w profilu geologicznym nie różnią się istotnie od siebie, to stanowią one część jednego ciągu genetycznego.
Innymi słowy, to zlokalizowane geograficznie następstwo osobników pozostających ze sobą w związku przodek-potomek. Rozumowanie to jest prostym zastosowaniem do sytuacji kopalnej założenia o związku morfologii z genami. Założenia, bez którego nie byłoby do pomyślenia genetyka, choć wiemy, że stosunek między genomem a morfologią bywa w pewnych sytuacjach trudny do odcyfrowania.

Nie są to więc założenia specyficzne dla paleontologii.
Zrozumiałe też jest, że wiarygodność tezy o identyczności morfologii i genetyki zmniejsza się nie tylko wraz z wzrastającą odległością geograficzną znalezisk (jak jest i w neontologii), lecz także wraz ze wzrastającą odległością czasową między próbkami. Im większe i bardziej informatywne podobieństwo, tym większe odległości czasoprzestrzenne jest w stanie znieść hipoteza o związku genetycznym (czyli ewolucyjnym) organizmów. Obserwacja ta pozwala na płynne przejście od sytuacji nienormalnej, jaką jest pełen zapis kopalny pozwalający na zastosowanie metody stratofenetyki, do sytuacji zwyczajnej, czyli zapisu bardzo niekompletnego.

Jednakie jest więc metodologiczne podejście do zapisu kopalnego jakiejkolwiek postaci. W każdej sytuacji, jeśli uwzględnione jest następstwo czasowe znalezisk, sposób postępowania jest ten sam.
Jest to metoda chronofiletyki.

Metodologicznymi fundamentami tej metody jest formułowanie hipotez ewolucyjnych przodek-potomek (opatrzonych zatem strzałką czasu) i testowanie ich wstecz osi czasowej, czyli w drodze retrodykcji.