Cálculo bayesiano aproximado para árboles binarios de Markovian en filogenética | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Biología evolutiva
Filogenética computacional
Modelado estadístico

Sus antecedentes:

Los árboles filogenéticos revelan relaciones evolutivas y tasas de diversificación.
La comprensión de los mecanismos macroevolutivos requiere modelos realistas de diversificación.
Los procesos de ramificación multitipo ofrecen marcos flexibles para el modelado filogenético.

Objetivo del estudio:

Introducir árboles binarios de Markovian (MBTs) como un modelo flexible para las tasas de diversificación basadas en rasgos.
Desarrollar y evaluar un esquema de cálculo bayesiano (ABC) aproximado para inferir parámetros MBT a partir de formas de árboles filogenéticos.
Aplicar el método desarrollado a datos filogenéticos del mundo real para probar hipótesis evolutivas.

Principales métodos:

Utilizó árboles binarios de Markovian (MBTs), una clase de procesos de ramificación de tipo múltiple.
Desarrolló un esquema de cálculo bayesiano aproximado (ABC) para inferir parámetros MBT.
Empleó formas de árboles filogenéticos como la fuente principal de información para la inferencia.
Validación del método ABC mediante estudios de simulación y comparación con métodos basados en la probabilidad.

Principales resultados:

El esquema ABC deduce con precisión las tasas de diversificación de las formas de árboles filogenéticos.
El método demuestra la capacidad de detectar variaciones en las tasas de diversificación.
La precisión del método ABC es comparable a, y a menudo excede, la de los métodos basados en la probabilidad.
La aplicación a la filogenia de Squamata apoya las transiciones bidireccionales entre la oviparidad y la viviparidad.

Conclusiones:

El método ABC desarrollado proporciona una herramienta poderosa para la inferencia filogenética utilizando modelos evolutivos complejos.
Los esquemas de inferencia libres de probabilidad permiten el uso de modelos filogenéticos más realistas.
Los hallazgos refuerzan las hipótesis evolutivas con respecto a las transiciones de modo reproductivo en Squamata.