Кладистика и принцип парсимонии

Кладистическая парсимония выбирает эволюционное древо, которое объясняет наблюдаемые признаки с наименьшим количеством изменений, рассматривая гомоплазию как затраты, которые необходимо минимизировать.

Definition

Максимальная парсимония — это критерий оптимальности, который выбирает филогенетическое древо, минимизирующее общее количество изменений состояний признаков, необходимых для объяснения данных.

Scope

Эта тема охватывает критерий оптимальности парсимонии, подсчет изменений состояний признаков (длина древа), стратегии поиска кратчайших древ, консенсусные методы для обобщения нескольких одинаково парсимоничных древ, а также допущения и критику парсимонии как основы для филогенетического вывода.

Core questions

• Как рассчитывается длина древа по принципу парсимонии?
• Как находятся кратчайшие древа, когда исчерпывающий поиск невозможен?
• Как обобщаются несколько одинаково парсимоничных древ?
• При каких условиях парсимония может давать ошибочные результаты?

Key theories

Принцип минимальных изменений

Парсимония предпочитает древо, требующее наименьшего количества эволюционных изменений, исходя из того, что специальные гипотезы гомоплазии должны быть минимизированы.

Притяжение длинных ветвей

Парсимония может быть статистически непоследовательной, группируя быстро эволюционирующие линии вместе из-за конвергентных изменений, а не общего происхождения, что является известным недостатком, называемым притяжением длинных ветвей.

Clinical relevance

Древа, основанные на парсимонии, по-прежнему широко используются для морфологических и комбинированных наборов данных, включая анализы с ископаемыми находками, которые формируют наше понимание эволюции признаков, имеющее отношение к сравнительной биологии и биомедицине.

History

Парсимония стала доминирующим вычислительным методом кладистической эры, реализованным в широко используемом программном обеспечении с 1980-х годов; демонстрация Фельзенштейном того, что парсимония может быть непоследовательной при неравных скоростях, стимулировала появление модельных альтернатив.

Debates

Что предпочтительнее: парсимония или максимальное правдоподобие

Сторонники парсимонии подчеркивают ее минимальные допущения и прозрачность, в то время как критики указывают на ее статистическую непоследовательность при гетерогенных скоростях и предпочитают явно модельные методы.

Key figures

• Willi Hennig
• Joseph Felsenstein
• James Farris

Seminal works

• hennig1966
• wiley2011
• felsenstein2004

Frequently asked questions

Почему минимизируется количество эволюционных изменений?

Парсимония рассматривает каждое дополнительное изменение как дополнительное специальное допущение гомоплазии, поэтому кратчайшее древо считается наилучшим объяснением данных.

Что такое притяжение длинных ветвей?

Это артефакт, при котором две несвязанные, быстро эволюционирующие линии группируются вместе, потому что случайные конвергентные сходства ошибочно принимаются за общее происхождение, что является известной слабостью парсимонии.