Terminologi Pohon dan Penentuan Akar (Rooting)

Membaca pohon filogenetik memerlukan pemahaman yang lancar tentang bagian-bagiannya, yaitu nodus, cabang, ujung, dan klade, serta pemahaman tentang bagaimana penentuan akar memberikan arah waktu pada pohon tersebut.

Definition

Pohon filogenetik adalah diagram bercabang yang merepresentasikan hubungan evolusi yang disimpulkan; penentuan akar (rooting) adalah penempatan dasar pohon yang menetapkan arah keturunan dari nenek moyang ke keturunan.

Scope

Topik ini mencakup anatomi pohon filogenetik (nodus terminal dan internal, cabang, akar, ingroup, dan kelompok saudara), perbedaan antara pohon berakar dan tidak berakar, metode penentuan akar seperti outgroup dan midpoint rooting, serta interpretasi topologi versus panjang cabang.

Core questions

• Apa saja komponen struktural dari pohon filogenetik?
• Bagaimana pohon berakar berbeda dari pohon tidak berakar?
• Metode apa yang digunakan untuk menentukan akar pohon, dan asumsi apa yang mendasarinya?
• Informasi apa yang dibawa oleh topologi versus panjang cabang?

Key theories

Penentuan akar menetapkan polaritas

Sebagian besar metode pembangunan pohon menghasilkan jaringan yang tidak berakar; penempatan akar, umumnya melalui outgroup, mengorientasikan pohon dalam waktu dan mengubah hubungan berpasangan menjadi pernyataan nenek moyang-keturunan.

Topologi versus panjang cabang

Urutan percabangan (topologi) mengkodekan hubungan, sementara panjang cabang dapat mengkodekan jumlah perubahan atau waktu yang berlalu tergantung pada metode, dan keduanya tidak boleh disalahartikan saat membaca pohon.

Clinical relevance

Pembacaan dan penentuan akar pohon yang benar sangat penting saat menafsirkan pohon transmisi patogen, menentukan waktu wabah, dan mengidentifikasi kerabat terdekat organisme yang menjadi perhatian medis atau pertanian.

History

Seiring dengan kematangan filogenetika komputasi, kosakata yang tepat dan terbagi untuk bagian-bagian pohon serta perlakuan yang jelas terhadap penentuan akar menjadi perlu; penentuan akar outgroup, yang diformalkan dalam kerangka kladistik, tetap menjadi pendekatan standar untuk mengorientasikan pohon.

Debates

Pilihan metode penentuan akar

Penentuan akar outgroup bergantung pada pemilihan outgroup yang sesuai dan tidak terlalu jauh, sementara penentuan akar midpoint dan jam molekuler membuat asumsi tentang konstansi laju; pilihan terbaik bergantung pada data dan terkadang diperdebatkan.

Key figures

• Willi Hennig
• Joseph Felsenstein

Seminal works

• hennig1966
• wiley2011
• felsenstein2004

Frequently asked questions

Mengapa banyak metode filogenetik menghasilkan pohon yang tidak berakar?

Metode jarak standar dan kemungkinan (likelihood) memperkirakan hubungan secara simetris dan tidak dapat dengan sendirinya menentukan garis keturunan mana yang tertua, sehingga kriteria eksternal seperti outgroup diperlukan untuk menentukan akar pohon.

Apakah cabang yang lebih panjang selalu berarti waktu yang lebih banyak?

Belum tentu; panjang cabang dapat merepresentasikan jumlah perubahan karakter daripada waktu yang berlalu kecuali jika pohon dihasilkan di bawah model jam atau model yang dikalibrasi waktu.