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En systématique phylogénétique, deux taxons formant ensemble un taxon monophylétique entier, sont dits groupe frère l'un de l'autre.
Par exemple, dans cette classification les Panini (chimpanzés) et les Hominini (hommes) sont deux groupes frères et forment ensemble le taxon des homininae.
Autre exemple, les rongeurs (souris, écureuils, castors...) ont pour groupe frère les lagomorphes (lapins, lièvres), et constituent à eux deux le clade des glires.
On peut avoir trois groupes frères ou plus, à condition qu'il y ait entre chacun un même degré de parenté. Mais dans l'absolu, ce cas ne survient que si au cours de l'évolution, une seule espèce ancêtre a donné naissance à trois espèces filles, ou plus. En vérité, il s'agit le plus souvent d'une lacune dans la connaissance des phylogénies.
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