Политомия
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2019 г. ) |
Внутренний узел филогенетического дерева описывается как политомия или мультифуркация , если (i) он находится в корневом дереве и связан с тремя или более дочерними поддеревьями или (ii) он находится в некорневом дереве и прикреплен к четырем или более ветки. [1] [2] Дерево, содержащее любые мультифуркации, можно назвать мультифуркационным деревом.
Мягкая политомия против жесткой политомии
[ редактировать ]Различают два типа политомии: мягкую и жесткую политомию. [3] [4]
Мягкие политомии являются результатом недостаточной филогенетической информации: хотя линии в разное время расходились – то есть некоторые из этих линий являются более близкими родственниками, чем другие, и имеющиеся данные не позволяют признать это. Большинство политомий являются мягкими, а это означает, что они были бы решены в типичное дерево дихотомий, если бы были доступны более качественные данные. [5]
Напротив, жесткая политомия представляет собой истинное расхождение трех или более линий.
Приложения
[ редактировать ]Интерпретации политомии зависят от особей, представленных на филогенетическом дереве.
Видовая политомия
[ редактировать ]Если линии на филогенетическом дереве обозначают виды, политомия показывает одновременное видообразование трех или более видов. [6] В определенных ситуациях они могут быть обычными, например, когда вид, который быстро расширил свой ареал или является высоко панмиктическим, подвергается перипатрическому видообразованию в разных регионах.
Примером может служить Drosophila simulans комплекс видов . Здесь предок, похоже, колонизировал два острова одновременно, но независимо, породив два одинаково старых, но дивергентно эволюционировавших дочерних вида.
Молекулярная политомия
[ редактировать ]Если филогенетическое дерево реконструируется на основе данных о последовательности ДНК конкретного гена, возникает жесткая политомия, когда три или более выбранных гена прослеживают свое происхождение от одного гена в предковом организме. Напротив, мягкая политомия возникает из ветвей генных деревьев конечной временной продолжительности, но для которых не произошло никаких замен. [7]
Распознавание жестких политомий
[ редактировать ] |
Поскольку эволюция последовательности ДНК обычно происходит намного быстрее, чем эволюция сложных фенотипических признаков, возможно, генетические линии расходятся на короткое время друг от друга, в то время как реальный организм не изменился, если всю предковую популяцию рассматривать . Поскольку лишь немногие особи в популяции генетически одинаковы в какой-либо одной популяции (особенно если сортировка линий не получила широкого развития), возможно, что жесткая политомия действительно редка или вообще отсутствует, если рассматривать весь геном каждого отдельного организма, но довольно широко распространена. на популяционно-генетическом уровне, если целые виды рассматривать как скрещивающиеся популяции (см. также понятие вида ).
«События видообразования или расхождения линий, происходящие в одно и то же время» относятся к эволюционному времени, измеряемому в поколениях , поскольку это единственный способ зародышевой линии новых признаков (например, точечных мутаций передачи ). С практической точки зрения способность различать жесткую и мягкую политомию ограничена: если, например, проанализировать тысячу оснований последовательностей ДНК , которые мутируют примерно на 1% в миллион лет, невозможно надежно различить линии, отходящие от одного и того же предка в течение одних и тех же 100 000 лет. относительно того, кто из них разошелся первым.
Эффекты основателей и генетический дрейф могут привести к разным скоростям эволюции. Это может легко сбить с толку алгоритмы молекулярных часов до такой степени, что жесткая политомия станет неузнаваемой как таковая.
См. также
[ редактировать ]- кладистика
- Вычислительная филогенетика
- Филогенетические сравнительные методы
- Филогенетика
- Систематика
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хэнкок, Джон М.; Звелебил, Маркета Дж., ред. (15 июля 2004 г.). Словарь по биоинформатике и вычислительной биологии . Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002/0471650129 . ISBN 978-0-471-65012-6 .
- ^ Драммонд, Алексей Дж.; Букерт, Ремко Р. (2015). Байесовский эволюционный анализ с помощью BEAST . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/cbo9781139095112 . ISBN 978-1-139-09511-2 .
- ^ Первис, А. и Т. Гарланд-младший, 1993. Политомия в сравнительном анализе непрерывных символов. Систематическая биология 42:569–575.
- ^ Словински, Джозеф Б. (1 апреля 2001 г.). «Молекулярная политомия» . Молекулярная филогенетика и эволюция . 19 (1): 114–120. дои : 10.1006/mpev.2000.0897 . ISSN 1055-7903 . ПМИД 11286496 .
- ^ «Чтение деревьев: Филогенетические вилы» . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 6 ноября 2016 г.
- ^ «Чтение деревьев: Филогенетические вилы» . Evolution.berkeley.edu . Проверено 27 марта 2020 г.
- ^ Словински, Джозеф Б. (1 апреля 2001 г.). «Молекулярная политомия» . Молекулярная филогенетика и эволюция . 19 (1): 114–120. дои : 10.1006/mpev.2000.0897 . ISSN 1055-7903 . ПМИД 11286496 .