Sens biologique

Contrairement à la polyphylie, le groupe paraphylétique est fondé sur une similitude héritée d'un ancêtre commun (homologie). L'exclusion de certaines lignées nécessite de considérer les états ancestraux de certains caractères (encore appelé symplésiomorphie) par opposition à leurs états dérivés (ou synapomorphie) dans les lignées exclues.

Le groupe des reptiles (amniotes desquels ont été exclus les oiseaux et les mammifères) en est un exemple : les crocodiliens, inclus dans les reptiles, sont généalogiquement plus proches des oiseaux, exclus des reptiles, que des autres sauropsides (chéloniens, squamates et sphénodontiens) et les reptiles mammaliens, inclus, sont plus proches des mammifères, exclus, que des autres amniotes. L'ancêtre commun le plus proche de tous les reptiles est également l'ancêtre commun le plus proche des oiseaux, des mammifères et des reptiles. Le groupe des reptiles ainsi défini est donc paraphylétique.

    amniotes
       ├─Synapsides
       │    ├─Mammifères
       │    └─Reptiles mammaliens----------|
       |
       └─Sauropsides
            ├─Chéloniens-------------------|
            │                              |  « Reptiles »
            └─Diapsides--------------------|
                ├─Lépidosauriens-----------|
                │    ├─Squamates-----------|
                │    └─Sphénodontiens------|
                │                          | 
                └─Archosauriens            |
                     ├─Crocodiliens--------|
                     └─Oiseaux

Note : Les crustacés, les amphibiens ou les poissons sont d'autres exemples de groupes paraphylétiques.

Propriétés mathématiques

En théorie des graphes, on peut définir le « degré de paraphylie » d'un groupe comme étant le nombre minimum de branches qu'il faudrait retirer à un groupe holophylétique^[1]. Un groupe holophylétique a donc un degré de paraphylie de zéro.

La définition traditionnelle des reptiles (sauropsides + synapsides) en fait un groupe ayant un degré de paraphylie de 2, puisqu'il faut retirer au groupe des amniotes la branche des mammifères et celle des oiseaux.