воскресенье, 20 июня 2021 г.

Деревья таксономии

Систематика, таксономия, филогенетика

      В настоящем сообщении  рассматриваются возможности анализа таксономической структуры экологических  сообществ на основе филогенетических представлений.  В качестве примера мы оцениваем степень влияния такого ведущего фактора водной среды как минерализация на тесноту родственных связей между видами макрозообентоса.
      Особое внимание обращается на подготовку исходных данных в форме таксономической таблицы. Показано, как с помощью функций пакета  taxize можно с использованием различных всемирных баз данных уточнить современные названия видов или получить идентификаторы  более высоких таксономических уровней вплоть до superKingdom. Приводятся скрипты, как можно выполнить тестирование и корректировку названий таксонов в исходной "сырой"  таблице.
     Мы придерживаемся точки зрения, что в классических задачах экологии сообществ смысл использования филогенетических деревьев с датированием эволюционных событий далеко не  очевиден. Нет никаких оснований непосредственно связывать закономерности формирования структуры сообщества из уже существующих видов с их эволюционной историей.   Однако молекулярная генетика и биоинформатика к настоящему времени накопили столь внушительный арсенал средств сравнительного филогенетического анализа, что всемерная апробация этих методов в смежных отраслях биологии и экологии может только приветствоваться.
     В представленном сообщении речь идет не о филогенетических деревьях, а о таксономических кладограммах, основанных на актуальной биологической систематике. Мы построили дерево, узлами которых служат конкретные таксоны разного ранга, а длина каждой ветви принималась равной таксономическому расстоянию по  Clarke-Warwick . И если иногда это дерево трактовалось как филогенетическое, то это просто условности применения филогенетических методов. Легко показать (Chao et al. 2014), что для наших кладограмм вполне корректно использование большинства математических выражений и процедур анализа топологии филогенетических деревьев с датированием эволюционных событий. В частности, нами приводятся расчеты  филогенетического сигнала, оценивающего  насколько «родственные виды походят друг на друга больше, чем виды, случайно взятые из того же дерева». Мера филогенетического сигнала в отношении соленосной толерантности видов оценивалась по двум статистикам - лямбда Пагеля и К Блумберга, которые равны нулю при отсутствии зависимости и возрастают по мере увеличения корреляционной связи между степенью таксономического родства и тестируемой характеристикой.
     Другое дерево систематики мы построили с неопределенными длинами ветвей. Эта кладограмма использовалась для визуализации того, как среднегрупповая соленосная толерантность меняется для разных клад, объединяющих подмножества таксонов. Для этого применялись как скрипты собственной разработки, так и функции пакетов phytools и ggtree.
      Текст сообщения в формате PDF может быть загружен с ресурса
http://www.ievbras.ru/ecostat/Kiril/R/Blog/22_Phylogen.pdf 

Комментариев нет:

Отправить комментарий