論文の概要: Ecology, Spatial Structure, and Selection Pressure Induce Strong Signatures in Phylogenetic Structure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.07245v1
- Date: Sun, 12 May 2024 10:35:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-14 17:30:59.263649
- Title: Ecology, Spatial Structure, and Selection Pressure Induce Strong Signatures in Phylogenetic Structure
- Title（参考訳）: 生態・空間構造・選択圧力は系統構造に強いシグナルをもたらす
- Authors: Matthew Andres Moreno, Santiago Rodriguez-Papa, Emily Dolson,
- Abstract要約: 本研究では, 空間構造, 生態, 選択圧の操作による系統解析を行った。
選択圧,空間構造,生態は,系統学的指標に特徴的な影響を及ぼすことがわかった。
また,空間構造の存在下では十分に強い生態学が検出できることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Evolutionary dynamics are shaped by a variety of fundamental, generic drivers, including spatial structure, ecology, and selection pressure. These drivers impact the trajectory of evolution, and have been hypothesized to influence phylogenetic structure. Here, we set out to assess (1) if spatial structure, ecology, and selection pressure leave detectable signatures in phylogenetic structure, (2) the extent, in particular, to which ecology can be detected and discerned in the presence of spatial structure, and (3) the extent to which these phylogenetic signatures generalize across evolutionary systems. To this end, we analyze phylogenies generated by manipulating spatial structure, ecology, and selection pressure within three computational models of varied scope and sophistication. We find that selection pressure, spatial structure, and ecology have characteristic effects on phylogenetic metrics, although these effects are complex and not always intuitive. Signatures have some consistency across systems when using equivalent taxonomic unit definitions (e.g., individual, genotype, species). Further, we find that sufficiently strong ecology can be detected in the presence of spatial structure. We also find that, while low-resolution phylogenetic reconstructions can bias some phylogenetic metrics, high-resolution reconstructions recapitulate them faithfully. Although our results suggest potential for evolutionary inference of spatial structure, ecology, and selection pressure through phylogenetic analysis, further methods development is needed to distinguish these drivers' phylometric signatures from each other and to appropriately normalize phylogenetic metrics. With such work, phylogenetic analysis could provide a versatile toolkit to study large-scale evolving populations.
- Abstract（参考訳）: 進化力学は、空間構造、生態学、選択圧力を含む、様々な基本的で汎用的なドライバによって形成される。
これらのドライバは進化の軌跡に影響を与え、系統構造に影響を与えると仮定されている。
そこで我々は,(1) 空間構造, 生態学, 選択圧力が系統構造に検出可能なシグネチャを残しているかどうか, (2) 空間構造の存在下で生態が検出・識別できる程度, (3) 進化系全体にわたってこれらのシグネチャが一般化する程度について検討した。
そこで我々は, 空間構造, 生態, 選択圧の操作によって発生する系統を, 様々な範囲と高度の3種類の計算モデルで解析する。
選択圧力,空間構造,生態は系統学的指標に特徴的な影響を与えるが,これらの影響は複雑で直感的とは限らない。
シグナチャは、等価な分類単位の定義(例えば、個人、遺伝子型、種)を使用するとき、システム間で一定の一貫性を持つ。
さらに,空間構造の存在下では,十分に強い生態学が検出できることがわかった。
また、低分解能の系統的再構成はいくつかの系統学的指標に偏りがあるが、高分解能の再構成はそれらを忠実に再カプセル化する。
本研究は, 系統解析による空間構造, 生態, 選択圧の進化的推測の可能性を示すものであるが, 両者の系統的特徴を識別し, 系統的指標を適切に正規化するためには, さらなる手法の開発が必要である。
このような研究により、系統解析は大規模に進化する個体群を研究するための汎用的なツールキットを提供することができる。
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