חוקרים משתמשים בעצים אבולוציוניים לאיתור מינים שירשו בסבירות גבוהה תכונות מסוימות, למשל היכולת לייצר חומר  מסוים. חומרי טבע יכולים להוות בסיס לפיתוח תרופות.

יצורים רבים מייצרים חומרים בעלי חשיבות רפואית לאדם, ומדענים שעוסקים בפיתוח תרופות מחפשים ללא הרף בטבע חומרים חדשים בעלי פעילות ביולוגית, המשפיעים לטובה על גוף האדם. יצורים חיים הם מקור טוב לחיפוש חומרים בעלי פעילות ביולוגית, מכיוון שהם עברו אבולוציה במשך מיליארדי שנים ובמהלך הזמן פיתחו יכולות לייצר מגוון חומרים. עצים אבולוציוניים מאפשרים לנו לחפש את המחט הרצויה בערמת השחת של החומרים הביולוגיים. לדוגמה, כשחוקרים גילו שהחומר הנקרא פקליטקסל  (paclitaxel)  מסייע בטיפול בכמה סוגי סרטן, הם קיוו שיוכלו להפיק אותו בצורה מסחרית כדי להציל חיים. עם זאת, את החומר היה צריך להפיק מקליפת העץ של הטקסוס הפסיפי (Taxus brevifolia) בתהליך שהורג את העץ, והפקתו בכמויות גדולות הייתה מביאה להכחדת המין הזה.

כדי למצוא תחליף, החוקרים סרקו מינים סמוכים בעץ הפילוגנטי בחיפוש אחר מינים קרובים שירשו אף הם את היכולת להפיק פקליטקסל מהאב הקדמון המשותף שלהם. לשמחתם גילו החוקרים שבמחטי  הטקסוס האירופי (T. baccata) קיים חומר דומה, שממנו אפשר לייצר פקליטקסל. בהמשך התגלה שהחומר בעצם מיוצר על ידי פטריה שחיה בתוך העצים ומקיימת עמם יחסי שותפות, והמחקר התמקד בהפקת החומר ישירות מהפטרייה.

כיום חוקרים מחפשים חומרי בעלי פעילות ביולוגית במיקרואורגניזמים שחיים בשותפות עם צמחים ובמהלך החיפוש נעזרים בפילוגנזה כדי לחפש צמחים נוספים שיכולים להיות בעלי חשיבות רפואית.

ענפים נוספים בעץ החיים שיש להם פוטנציאל רב לבידוד חומרים בעלי פעילות ביולוגית הם בעלי חיים ארסיים. ארס היווה מקור לכמה תרופות, כגון מעכבי ACE שמשמשים לטיפול ביתר לחץ דם. כיוון שארסיות היא תכונה תורשתית, אפשר לעקוב אחרי ההיסטוריה האבולוציונית שלה כדי לגלות מינים ארסיים חדשים. חוקרים משחזרים עצים אבולוציוניים של מינים ארסיים ומשתמשים בהם כדי לאתר מינים שסביר להניח שיהיו ארסיים אף הם. חוקרים שבחנו דגים ארסיים גילו מעל 1,200 מיני דגים שלא היה ידוע שהם ארסיים אך ככל הנראה מסוגלים לייצר ארס! תגלית זו מהווה "אוצר" של חומרים שיכולים לשמש לפיתוח תרופות. גישה דומה יכולה לעזור לפתח תרופות מארס של נחשים, לטאות וחלזונות.

קלייד קטן מתוך העץ האבולוציוני של הדגים. ארסיות התפתחה בענפים שונים בעץ.

קלייד קטן מתוך העץ האבולוציוני של הדגים. ארסיות התפתחה בענפים שונים בעץ.

טקסוס פסיפי (Taxus brevifolia). מקור: Wikimedia Commons

טקסוס פסיפי (Taxus brevifolia). מקור: Wikimedia Commons

Synanceia verrucosa. צילום:  John E Randall. מקור: FishBase
Thalassophryne nattereri. מקור:  by Museum of Comparative Zoology- Harvard University

דגים ארסיים מופיעים במקומות שונים בעץ האבולוציוני של הדגים.