лекция 13 phylo

Принципи зоологічної Принципи зоологічної систематики та номенклатурисистематики та номенклатури

Лекція Лекція 1414

ПрийомиПрийомикомпкомп’’ютерного кладистичного ютерного кладистичного аналізуаналізу

Вкорінені (rooted) та невкорінені дерева (unrooted trees):

ПрийомиПрийоми комп комп’’ютерного кладистичного ютерного кладистичного аналізуаналізу

Обрахунок довжини невкоріненого дерева (unrooted tree):

l = 0

l = 1

l = 1

l = 2

l = 2

l = 1

1.

2.

3.

4a.

4b.

5.

l = 0

l = 1

l = 1

l = 2

l = 2

l = 1

1.

2.

3.

4a.

4b.

5.

ПрийомиПрийоми комп комп’’ютерного кладистичного ютерного кладистичного аналізуаналізу

Обрахунок довжини невкоріненого дерева (unrooted tree):

Побудова дерева на засадах парсимонії:

1. Перебираються всі варіанти топології дерев

2. Обраховується довжина кожного

3. Обирається найкоротше

Найвідоміші програми для пошуку найбільш парсимонічних (= найкоротших) дерев:

HENNIG86 і PAUP

Програми, що використовують найчастіше:

1. HENNIG86 (автор – James S. Farris, 1988)

програму написано для DOS (ss.com)

1. HENNIG86

Формат файла (*.mtr, *.ss) з матрицею:

xread'Ctenostylidae without other groups'18 10Dummy 0?00000?0000000000Furciseta_plaumanni 020111?1?111111100Ramu_thaica 010011?21201111100Ramu_palpifera 010?11?0?2?1111100Ramu_lindneri 000011?0?211111100Nepalisetaashleyi 010102?2?301111100Nepalisetamirabilis 010?02?2?3?1111100Lochmo_borgmeieri 021001?012??111110Tauros_andina 021001?1?2??111111Ctenostylum 0211?1?0???1111111; Proc/;>DummyDistribution: 1) Australasian; 0) Afrotropical; 2) Neotropical.Palpi: 1) absent; 0) developed.Frons in male: 1) strongly narrowed; 0) wide.Number of scutellar setae: 1) less than 6; 0) 6.Female flagellomere 1: 2) very short, without finger-like appendix; 1) with a finger-like process apicoventrally; 0) non-modified (additivity unclear)Left spermathecal duct bifurcated: 1) at very beginning, close to vagina; 0) in distal half.Position of r-m: 1) at the middle of cell dm; 0) closer to dm apex; 2) closer to dm base. Glans: 1) reduced; 0) developed.Female arista: 3) with numerous branches forming fan-like semi-disc; 2) ramulose; 1) bifurcate; 0) non-branching.Phallus: 1) short pipe-like; 0) elongateNotopleuron: 1) setulose; 0) bareParafacial: 1) setulose; 0) bareSternite 2: 1) fused with tergite 1; 0) free.Cell bcu: 1) opened antero-basally; 0) closed.Cell bcu closed by: 1) straight or arched vei without an extension along A; 0) with extension along A.Distance from costal margin to R2+3 to wing width at dm-cu level ratio: 1) less than 0.2; 0) more than 0.25.Stump veins between R2+3 and C: 1) present; 0) absent.

1. HENNIG86

Оболонка (Shell) TreeGardener 2.2 (автор – Tiago Currol RAMOS, 1997).

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

Опції пошуку найкоротших дерев:

1. h – hennig – знаходить одне найкоротше дерево евристичним шляхом за один прохід (проте дерев може бути більше і немає гарантії, що немає ще коротших дерев)

2. mh – mhennig – знаходить декілька найкоротших дерев евристичним шляхом за один прохід (проте дерев може бути більше і немає гарантії, що немає ще коротших дерев)

3. bb – branch-and-bound, branch swapping – знаходить декілька найкоротших дерев шляхом виділення найбільш парсимонічних блоків на дереві та перенесення їх на інші ділянки.

4. ie* – implicit enumeration – вичерпне перебирання всіх варіантів топології можливих дерев і вибір найкоротших.

5. mh bb – об’єднання двох опцій де-факто дає ті ж результати, що і ie, але на порядок швидше.

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

Додаткові опції :

1. ci – consistency index – індекс консистентності (=стійкості ознаки до змін)= m/s,де m – кількість можливих змін ознаки, s – реальна кількість змін ознаки.

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

Додаткові опції :

1. ri – retention index – індекс незворотності(= утримування полярності ознаки)= g-s/g-m,де g – максимальна кількість можливих змін ознаки, m – кількість можливих змін ознаки,s – реальна кількість змін ознаки.

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

Додаткові опції :

• successive weighting – апостеріорне зважування (після того, як було обраховано найкоротші дерева, а також значення CI та RI для кожної ознаки). Після першого циклу кожній ознаці надається нова вага і найкоротші дерева обраховуються ще раз.

2. nelsen – Nelson (strict) consensus tree – побудувати з численних дерев одне Нельсонівське (строге) консенсусне дерево, тобто таке, що узгоджує всі суперечності між цими деревами:

Консенсусні кладограми:

1. Строгий (Нельсонівський) консенсус (strict consensus). – До консенсусного дерева незмінними включаються тільки ті ділянки, які співпадають на 100% дерев. Гілки, в яких виникають суперечності, позначаються як пучки рівноцінних гілок, або ж т.з. «нерозв’язані політомії». Використовується в HENNIG’86.

© D. Lipscomb 1998

2. Консенсус більшості (majority rule). – До консенсусного дерева включаються ті ділянки, які є щонайменше у 50% дерев.

© D. Lipscomb 1998

Консенсусні кладограми:

3. Адамсів консенсус (Adams consensus). – Гілки, в яких виникають суперечності, «скидають» у найближчий вузол, що їх об’єднує.Годиться в разі одиничних суперечностей.

4. Консенсус комбінованої складової, або напівстрогий консенсус (combinable component). – Схожий на строгий консенсус, але добре «працює», коли серед дерев є гілки з нерозв’язаними політоміями і розв’язаними дихотоміями – тоді суперечність вирішується на користь розв’язаної дихотомії.

© D. Lipscomb 1998

© D. Lipscomb 1998

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

• nelsen – Nelson (strict) consensus

tree :

1. HENNIG86 / Tree Gardener 2.2

Додаткові опції :

1. save tree – зберігає окреме дерево (або всі знайдені дерева) у текстовому форматі:

(5 6 )(2 (1 (3 4 (7 (8 9 ))))));

таке дерево можна відтворити в інших програмах, напр.

WinClada

2. WinClada / Nona / HENNIG’86

Мають великий вибір функцій, спільних з PAUP i HENNIG’86, працюють з різними форматами файлів і мають дружній інтерфейс, дозволяють прямо показати розподіл синапоморфій, що підтримують окремі клади.

За допомогою підключення аналізуючих програм (Nona) можна виконувати різноманітні обрахунки з

більшим спектром функцій, ніж у TreeGardener.