2010年03月09日
系統樹
出典:フリー百科事典
図。 1:リボソームRNA遺伝子の思いにふけってルートツリー
系統樹や進化系統樹木が知られている様々な生物種や他のエンティティの間の進化の関係を示す共通の祖先を持つことです。根系統樹では、子孫を持つ各ノードは、いくつかの木の縁の長さの時間の見積もりに対応するの子孫の中で最も最近の共通の祖先を表しています。各ノードには分類単位と呼ばれます。としては、直接観察することはできません内部ノードは一般的に架空の分類単位(HTUs)と呼ばれます。
目次[非表示]
1歴史
2型
3建設
4制限事項
5も参照してください
人生の5.1"ツリー"
5.2フィールド調査
6参考文献
7外部リンク
7.1画像
7.2一般的な
[編集]歴史
人生の"ツリーのアイデア"はしごの古代の概念から生じた生活の下に高いフォームからの進行のような(例えば、大チェーンの存在のがそれ)。系統樹の分岐の初期の表現エドワードヒッチコック(第1版:1840)で"古生物のグラフ"は、本小学校地質学、植物と動物の間で地質学的関係を示す、などがあります。
チャールズダーウィン(1859年)も、1つの最初のイラストの制作決定的に"彼の独創性に富んだ本種の起源の進化"ツリーの概念を普及させた。半世紀以上の後、進化生物学者は、まだこれは、花の比喩を効果的に分化系統の適応性とランダムに分割することによって発生の概念を伝えるの進化を描くためにツリー図を使用します。時間が経つにつれて、種の分類減少し、さらに静的、動的となっている。
アドルフエングラー(1844 - 1930)とカール測光プラントル(1849 - 1893)のモノグラフで植物分類のシステムを公開Natürlichen Pflanzenfamilienダイ。その中で、彼らは家族や草花の注文の花の形態の複雑さに基づいて手配した。として2つの渦巻き、両性花や昆虫による授粉で花被に比べて1つの渦巻き状のもの、単性の花と受粉風と花被のような文字の原始的と考えられていた。[1]
植物界をさらに分割、サブ分割、クラス、受注及び家族に分かれています。このシステムによれば、単子葉植物の双子葉植物よりも原始的と見なされます。また、単一のソースからの命令のシーケンス被子植物の進化と考え、家族の平行進化を示す。
[編集] Types
図。ミオシンスーパー遺伝子ファミリーの1:Unrootedツリー[2]
図。 2:非常に、自動的に配列のゲノム[3] [4]が完全に基づいて生命の木を生成を解決しました。
系統樹、どのように真核生物、古より密接に、各細菌よりも、キャバリエに基づいて、他に関連して示す細菌の進化のスミスの理論。 (参考ルカ、Neomura。)
ツリーの葉では、すべてのエンティティの根系統樹に一意のノード(通常は帰属に対応する監督の木です)ほとんどの最近の共通の祖先。木を応援するための最も一般的な方法議論の余地outgroupの使用です - シーケンスまたは形質データから推定できるようにするに十分な、しかし、これまで明確なoutgroupされるのに十分な閉じます。
Unrootedツリーのすべての祖先についての仮定をすることなく、リーフノードの関連性を示します。一方unrooted木々は、常に根ざしたものから、単にルートを省略することによって生成することができるルートunrootedツリーからの祖先を識別するための何らかの手段なしに推測することはできませんこれは通常、入力データのoutgroupかについての仮定を導入するなどして行われます分子時計仮説のアプリケーションなどの各支店での進化の相対速度。図1はミオシンのunrooted系統樹、蛋白質のスーパーファミリーを示している[5]
両方のルートと系統樹のいずれか分岐またはmultifurcating、いずれのラベルまたはラベルすることができますunrooted。一方multifurcatingツリーの2つ以上の可能性があります分岐ツリーで、正確に2つの子孫各内部ノードから発生しています。ラベルツリーの中にラベルのツリーで、時々木の形と呼ばれ、特定の値を、その葉に割り当てられている唯一のトポロジを定義します。リーフノードの指定された数の可能な樹木の数は、ツリーの特定のタイプに依存しますが、常に多くの木々分岐よりも、より多くのラベルの木よりラベルmultifurcatingされ、さらにunrootedの木よりも根深い。最後の区別は、ほとんどの生物学的に関連しています;のでunrootedツリーのルート配置する場所がたくさんありますが発生します。ために木を分岐ラベルは、アール
総根の木や
合計unrootedの木、ここでnはリーフノードの数を表します。ラベル付き分岐の木の中に所蔵葉unrootedの木の数nと根の木の数 - 1葉に等しくなります。[6]
系統樹系統樹の図式表現するための広範な用語です。
cladisticメソッドを使用して形成分岐図の木です。ツリーのこのタイプは、分岐のパターン、すなわち、を表して、その枝の長さの時間を表していません。
phylogramは、明示的に枝の長さによって文字の変更の数を表します系統の木です。
クロノグラムは、明示的に枝の長さによって進化の時刻を表す系統樹です。
[編集]建設
主な記事:計算機系統学
入力シーケンスの非自明な数の間で系統樹計算機系統学の方法を使用して構築されます。距離ネイバーなどの行列のメソッドの加入または非加重結合法は、複数の配列アライメントからの遺伝距離を計算し、しかし、実装するために単純さの進化モデルを呼び出すことはありません。多くの配列アライメント方法などのClustalWでも、単純なアルゴリズムを使用して()ツリーの建設のそれらの距離に基づいてつまり、木を作成します。最大節約系統樹を推定する別の単純な方法ですが、進化(すなわち、節約)の暗黙的なモデルを意味します。もっと高度な手法の最大尤度は、しばしばベイズFramework内での最適性基準、および系統樹の推定への進化の明示的なモデルを適用します。[6]は、最適なツリーを、これらの技術の多くを使用して識別されますNP困難[6]ので、ヒューリスティック探索と最適化手法のツリーと組み合わせて使われている機能の得点は、データに適合まずまずのツリーを識別する。
ツリーの構築方法をいくつかの条件に基づいて評価することができます:[7]
効率(どのくらいの答えは、計算に時間がかかりますかどのようにメモリが必要ですか?はるか)
消費電力(これは、データを十分に活用や情報が浪費されて?)しない
場合は、毎回同じモデルの問題ごとに異なるデータが与えられたの整合性(これは同じ答えを繰り返し、収束するのだろうか?)
堅牢性(がうまく配下のモデルの前提条件の違反行為に対処する?)
反証可能性(ないときにそれを使用する場合、前提条件に違反しているすなわち、よくないですか?)会社アラート
ツリーの構築手法は、数学者の注目を集めている。木々も、理論Tを使用する構築することができます[8]。
[編集]制限
ただし、系統樹の異なる種の塩基配列の遺伝子やゲノムデータに基づいて、進化の洞察力を提供することができます生産、これらの重要な制限があります。彼らは必ずしも正確に種の進化の歴史を表していません。は、それがうるさいです基づいているデータは、分析種の間では、ツリー上で近傍されていない水平遺伝子伝達[9]、ハイブリダイゼーションによって混乱することができます前に、ハイブリダイゼーション、収束進化、および保存されたシーケンスで行われます。
そのような木々、別の無関係なデータソースから多くの場合、最初から異なるため、細心の注意を構築また、ある1つの遺伝子やタンパク質や形態素解析のみなどの文字の1つのタイプの分析基づいで問題が必要です種間の系統関係を推測している。これはほとんどの遺伝物質は、外側の遺伝子伝達と組換えには別のハプロタイプブロック別の歴史を持つことができます対象である場合はtrueです。一般的に、系統解析の出力をツリーには、文字の系統の推定値()は、遺伝子のツリーの例ではなく、分類群は、これらの文字をサンプリングされた(つまり、種のツリー)が、理想的なロケーションの系統は、両方が非常に近いはずです。この理由については、深刻な系統学的研究、一般の遺伝子は、さまざまなゲノム情報源から来て組み合わせて使用する(異なる選択体制の下で発展が期待されると、ミトコンドリアや色素対核ゲノム)、または遺伝子のように、成因的相同例(偽ホモロジー)自然選択からの結果にもないであろう。
それということは、現存する種の直接の祖先である可能性は低いが、絶滅種のツリーに含まれ、それらの端末のノードです。懐疑的に絶滅種の樹木で完全にまたは部分的なDNA配列のデータには、実際にはあまり有用な"古代のDNA"がより長く、10万年のため、保存され、ほとんどの異常な状況下ではDNAの塩基配列を除くために基づいて含まれて適用する必要があります十分な長さ系統解析に使用するためにはまだ素材から1万年以上の歴史を回復している。
いくつかの生物では、endosymbiontsホストから独立した遺伝子の歴史がある。
系統のネットワークを木の分岐に使用され、これ以上の生物サンプリングの進化の歴史を網状の提案、これらの合併症のためには適していません。
[編集]関連項目
進化生物学ポータル
[編集]人生の"ツリー"
生命の進化の歴史 - 地球上の生命の主要な時間期間の概要
生物種の項目の生活 - トップレベルの分類システムの多様性を反映した。
3つのドメインシステム(携帯型)
ウィキスピーシーズ - "科学者が使用するための適切な生活の"ツリーを構築する外部ウィキメディア財団のプロジェクト
[編集]フィールドの研究
始祖鳥
分岐学
比較系統学
計算機系統学
進化生物学
系統学
Posted by かおす at 09:01│Comments(0)