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。
関連論文リスト
- Swarm Systems as a Platform for Open-Ended Evolutionary Dynamics [0.24475591916185496]
我々は、Swarm Chemistryとその変種を具体例としてレビューし、異種Swarmシステムの有用な特性について述べる。
科学、工学、芸術・エンターテイメントへの応用、さらなる研究の方向性についても論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-02T21:12:18Z) - Hierarchical Conditioning of Diffusion Models Using Tree-of-Life for Studying Species Evolution [19.899467048643363]
階層型埋め込み(HIER-Embeds)で表される系統的知識を持つ拡散モデルを条件付けるフレームワークであるPhylo-Diffusionを紹介する。
また,Phylo-Diffusionの埋め込み空間を摂動する2つの新しい実験を提案する。
私たちの研究は、生成モデルを用いて画像から直接進化的変化を可視化することで、進化生物学の新しい章も開きます。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-31T21:06:14Z) - A Guide to Tracking Phylogenies in Parallel and Distributed Agent-based Evolution Models [0.0]
エージェントベースモデルを用いたサイリコ研究では、シミュレートされたエージェント間の祖先関係の高品質な記録を収集する機会を提供する。
現存する研究は通常、系統を直接追跡し、進化史の正確な系統学的な記録を生み出している。
ポストホック推定は、生物情報学者が生物間の遺伝的類似性を評価することによって植物学を構築する方法に似ている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-16T15:27:51Z) - Neural Echos: Depthwise Convolutional Filters Replicate Biological
Receptive Fields [56.69755544814834]
哺乳類網膜で観察される生体受容野を,深部核が効果的に複製していることを示す証拠を提示する。
生体受容の分野からインスピレーションを得る手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-18T18:06:22Z) - PhyloGFN: Phylogenetic inference with generative flow networks [57.104166650526416]
本稿では,系統学における2つの中核的問題に対処するための生成フローネットワーク(GFlowNets)の枠組みを紹介する。
GFlowNetsは複雑な構造をサンプリングするのに適しているため、木トポロジー上の多重モード後部分布を探索し、サンプリングするのに自然な選択である。
我々は, 実際のベンチマークデータセット上で, 様々な, 高品質な進化仮説を生成できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-12T23:46:08Z) - Tertiary Lymphoid Structures Generation through Graph-based Diffusion [54.37503714313661]
本研究では,最先端のグラフベース拡散モデルを用いて生物学的に意味のある細胞グラフを生成する。
本研究では, グラフ拡散モデルを用いて, 3次リンパ構造(TLS)の分布を正確に学習できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-10T14:37:17Z) - GeoPhy: Differentiable Phylogenetic Inference via Geometric Gradients of
Tree Topologies [0.3263412255491401]
連続幾何学空間における位相分布のユニークな表現を利用する、系統推論の新規で完全に微分可能な定式化を導入する。
実際のベンチマークデータセットを用いた実験では、GeoPhyは全トポロジーを考慮した他の近似ベイズ法よりも著しく優れていた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-07T15:45:05Z) - Phylogeny-informed fitness estimation [58.720142291102135]
本研究では, 住民の健康評価を推定するために, フィロジェニーを利用した適合度推定手法を提案する。
以上の結果から, 植物性インフォームドフィットネス推定は, ダウンサンプドレキシケースの欠点を軽減することが示唆された。
この研究は、ランタイム系統解析を利用して進化アルゴリズムを改善するための最初のステップとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-06T19:05:01Z) - Biophysical Cybernetics of Directed Evolution and Eco-evolutionary
Dynamics [0.0]
我々は、生態学と個々の遺伝子型/フェノタイプの両方の複雑さをマップする双対性を導入する。
我々は、部分的に観察可能なマルコフ決定プロセスという形で「直接進化」の問題に対処する。
これは、非常に一般的なタイプのエコ進化軌道を研究するという、難解なケースを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-05T07:45:28Z) - Epigenetic evolution of deep convolutional models [81.21462458089142]
我々は、より深い畳み込みモデルを進化させるために、これまで提案されていた神経進化の枠組みを構築した。
異なる形状と大きさのカーネルを同一層内に共存させる畳み込み層配置を提案する。
提案したレイアウトにより、畳み込み層内の個々のカーネルのサイズと形状を、対応する新しい突然変異演算子で進化させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-12T12:45:16Z) - Complexity-based speciation and genotype representation for
neuroevolution [81.21462458089142]
本稿では、進化するネットワークを隠されたニューロンの数に基づいて種に分類する神経進化の種分化原理を提案する。
提案された種分化原理は、種および生態系全体における多様性の促進と保存を目的として設計されたいくつかの技術で採用されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-11T06:26:56Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。