Category Archives: Макроэволюция

Макроэволюция, диверсификация, моделирование

Как работают модели для реконструкции дискретных анцестральных признаков с использованием филогенетических деревьев

Среди сравнительных методов одним из наиболее старых является метод реконструкции предковых дискретных состояний (ancestral character state reconstruction) с использованием филогенетических деревьев.  Исторически, в основе метода  лежали две математических модели: Модель бережливости (parsimony, Maddison et al., 1984) Модель на основе непрерывного марковского процесса (continuous-time Markov process, Pagel , 1994) В настоящее время оценка параметров моделей на… Read More »

Введение в программу RIntroduction to R (basics)

Большая часть задач в филогенетике, эмолюционной биологии и биоинформатике решается в настоящее время в программе R. Это бесплатная программа, состоящая из множества отдельных пакетов (модулей, packages), доступ к которым осуществляется через обший интерфейс. Все пакеты разрабатываются различными людьми и обычно каждый пакет имеет какую-то свою специализацию. Например, есть пакеты (ggplot2), который позволяют создавать красивые графики;… Read More »

Основы Байесовского моделированияBasics of Bayesian modelling

Чтобы провести анализ лог-файлов получающихся на выходе из программ BEAST/MrBayes/BEAST* (да и любых других моделей на основе Байесовского моделирования) разберемся в базовых принципах Байесовского моделирования. Модель в биологии Очень часто модель в биологическом анализе  – это de facto некоторое распределение или совокупность распределений, форма которого (которых) определена набором параметров. Например, распределение морфологических признаков в популяции… Read More »

Эволюция экологической ниши рода Babiana семейства Ирисовых на Капском полуострове. Разбор методологии статьи (2)Climate niche evolution in Iridaceae 2

Продолжаем знакомиться с эволюционным моделирование и тестированием моделей у рода Ирисовых Babiana. В предыдущей практической части мы выяснили каким образом можно проанализировать данные с помощью пакета R и подготовить их к эволюционному анализу. Теперь проведем сам анализ. Очень важно сформулировать тестируемую гипотезу.  Как это сделать? Итак, нас интересуется каким образом эволюционировала климатическая ниша у рода Babiana.… Read More »

Эволюция экологической ниши рода Babiana семейства Ирисовых на Капском полуострове. Разбор методологии статьи (1)Climatic niche evolution – macroevolutionary analysis. Tutorial 1

Основная масса статей на сайте посвящена вопросам реконструкции филогенетических деревьев или биоинформатическими задачкам, но для биологов почти все такие задачи являются лишь подготовительными этапами для тестирования интересующей их макро- или микроэволюционнной или экологической гипотезы. Разберем подробнее как именно в настоящее время осуществляется тестирование макроэволюционных гипотез в статьях публикуемых в таких журнал как Evolution, American Naturalist,… Read More »

Признак-зависимая диверсификация: практикаCharacter-Associated Diversification: practice

В предыдущей заметке мы обсудили теоретически аспекты тестирования гипотезы о признак-зависимой диверсификации. Теперь разберем, как это можно сделать практически. Для этого необходимо установить программу R и быть готовым с ней разобраться. Кроме того, нам потребуется установить пакет DiversiTree. Перед тем, как читать эту заметку, просмотрите первую ее часть, так как иначе будет неясно, о какой… Read More »

Признак-зависимая диверсификация: методология анализаCharacter-Associated Diversification: theory

После того, как было реконструировано филогенетическое дерево изучаемой группы и собраны морфологические или экологические признаки описывающие таксоны, у исследователя появляется возможность статистически проверить гипотезы относительно т.н. признак-зависимой диверсификации. Признак-зависимая диверсификация  (Maddison, Midford & Otto, 2007) выражается в наличии различных скоростей видообразования и вымирания видов в зависимости от наличия или отсутствия у них некоторого морфологического или… Read More »

Моделирование эволюции морфологических признаков – макроэволюционный подход. Пример скриптаEstimating continuous trait evolution with Brownian motion and Ornstein–Uhlenbeck proccesses

При макроэволюционном сравнительном анализе очень часто возникает необходимость обработки большого числа филогенетических деревьев в батч-режиме: например, при тестировании различных гипотез относительно эволюции морфологических признаков (статья Smith, Harmon et al. 2011) или при анализе скорости диверсификации (статья Rabosky and Lovette, 2007). Кроме того, нередко морфологический или экологический признак, эволюция которого оценивается с помощью филогенетического сравнительного анализа,… Read More »

Априорные распределения в MrBayes: практическая часть

Теперь, после того, как мы немного разобрались с тем, для чего и как используются априорные распределения в методах на основе теоремы Байеса, вернемся к особенностям их использования в программе MrBayes. Обычно, после того, как мы установили параметры эволюционной модели, необходимо выбрать установки для априорных распределений. Всего мы оцениваем 6 типов параметров: топологию дерева (то есть… Read More »

Теорема Байеса и априорные распределения при реконструкции филогенетических деревьев

(картинка для featured image взята отсюда) Априорные распределения – ключевая часть как теоремы Байеса, так и собственно любых методов, использующих данную теорему. Для того, чтобы разобраться, как работает теорема, вспомним, что при использовании традиционного метода максимального правдоподобия, мы расчитываем вероятность получения данных при определенных параметрах. Перебирая параметры, мы оцениваем насколько вероятно получение фиксированного набора наблюдений и… Read More »