Релаксированная филогенетика и надежное датирование

В филогенетике некорневая модель филогении и модель строгих молекулярных часов представляют собой два крайних варианта. Хотя обе широко используются при филогенетическом анализе, они биологически нереалистичны: реальный эволюционный процесс занимает промежуточное положение. Разработаны промежуточные модели, использующие релаксированные молекулярные часы. Они открывают новое направление — «релаксированную филогенетику». Здесь мы предлагаем новый подход к релаксированному филогенетическому анализу. Мы описываем, как его можно использовать для оценки филогений и времени расхождения линий с учетом неопределенности эволюционных скоростей и дат калибровки. Наш подход также позволяет количественно оценивать степень соответствия наборов данных модели молекулярных часов и сравнивать ее для разных генов и филогений. В трех крупных наборах данных мы не обнаружили значимой автокорреляции скоростей между ветвями, что указывает на то, что модели с автокоррелированными скоростями не всегда подходят для таких данных. Кроме того, мы определяем положение этих наборов данных на шкале от строгой модели молекулярных часов до противоположного крайнего варианта — некорневой модели. Наконец, мы представляем результаты анализа 102 бактериальных, 106 дрожжевых, 61 растительного, 99 метазойных и 500 приматных выравниваний. На основании полученных результатов мы заключаем, что наш метод обеспечивает более точное и прецизионное восстановление филогении, чем традиционная некорневая модель, и позволяет дополнительно оценивать временную шкалу эволюции.