導入
系統樹は、共通の祖先を持つと考えられるエンティティ間の関係を示す概略的なツリーです。ツリーの各ノードは、その子孫の共通の祖先を表します。それが持つ名前は、それに属する姉妹グループからなるクレードの名前であり、未だに決定することが不可能な祖先の名前ではありません。すべての葉の共通の祖先を特定できたかどうかによって、木が根を張っているかどうかが決まります。
系統樹では水平移動は考慮されていません。系統発生では、水平移動や組換えを考慮できる系統グラフまたはネットワークの新しいモデルが開発されています。
系統樹を構築するには、多かれ少なかれ迅速かつ多かれ少なかれ信頼性の高い手法がいくつかあります。
定義と構築方法
メソッド
ツリー内のいくつかの基準 (距離、節約、可能性) を最適化することができます。
距離法の場合、まず、木の将来の葉の間の距離基準を選択することが問題になります。たとえば、これらのシートが DNA 配列である場合、それらの 2 つのシート間の距離として、異なるヌクレオチドの数を選択できます。この値を決定するには、アライメントを実行する必要があります。
次に、UPGMA メソッドまたは近隣結合のメソッドを使用してツリーを推定します。
倹約法は、今日では主に分岐学に代表されており、形態学の研究に多く使用されています。分子的アプローチに関しては、節約は、ある配列から別の配列に移動するための突然変異、欠失、または点挿入の数を最小限に抑えるツリーを見つけることから構成されます。したがって、この方法では、置換の観点から最も経済的なネットワークを模索します。したがって、分岐の長さが発生する置換の数に比例する場合、全長が最も短いネットワークが選択されます。この原理は、進化の収束と可逆性（性格が祖先の状態に戻ること）の現象が比較的まれであることを意味します。したがって、最も少ない進化段階を示すツリーは、これら 2 つの現象の存在を最小限に抑えるものです。
この方法は 3 つのステップに分かれています。
- 研究されたさまざまな分類群について考えられるすべての系統樹を検索するには、
- B 各木の全長を測定し、
- C 最も長さが短いものを選択します。
この方法で提供されるツリーは非極性ですが、「アウト グループ」（研究対象のグループの外部の種）を使用すると、第 2ステップでツリーを極性化できます。
考えられるすべてのツリーを生成して節約額を計算する場合、これは非常に遅い方法になります。
最後に、尤度法はより確率的です。各基本要素 (DNA 配列の場合はヌクレオチド) の経時的な置換率に基づいて、木の枝の位置と長さの可能性が推定されます。
根
上記のいずれかの方法で根のない木を取得した場合は、外群法または中点法で根を見つけてみることができます。アウトグループのそれは、ツリーを計算する前に、処理されたシーケンスに非常に遠いものを追加することで構成されます。ルート ノードはこのシーケンスの父親になります。中間点のノードは、ツリーの各ノードにその子のコンセンサスに対応するシーケンスを割り当て、すべてのリーフのコンセンサスシーケンスに最も近いシーケンスを持つノードをルートとして選択することで構成されます。
