Филогения лягушек: датированное дерево на уровне видов на основе сотен локусов и данных о 5242 видах

Крупномасштабные филогенетические деревья с калибровкой по времени, построенные на основе суперматриц, приобрели большое значение для эволюционных и экологических исследований многих групп организмов. Однако для лягушек (бесхвостых земноводных) существующие оценки на основе суперматриц имеют серьёзный недостаток. В частности, эти деревья построены на ограниченном числе локусов (не более 15), а филогенетические связи на высоком таксономическом уровне в них не согласуются с недавними филогеномными оценками, основанными на значительно большем числе локусов. Чтобы устранить эту проблему, мы создали расширенную суперматрицу и объединили её с данными филогеномных исследований. Для выравнивания рибосомных последовательностей в составе суперматрицы мы разработали новую программу TaxonomyAlign, предназначенную для таксономически управляемого выравнивания. Новая объединённая матрица включала данные о 5242 видах бесхвостых земноводных по 307 маркерам; доля пропущенных данных в целом составила 95%. По сравнению с предыдущим крупнейшим исследованием бесхвостых земноводных на основе суперматрицы число представленных видов увеличилось на 71% — было добавлено 2175 видов. В результате анализа методом максимального правдоподобия было построено дерево, в котором филогенетические связи на высоком таксономическом уровне и оценочный возраст клад в целом согласовывались с результатами филогеномных исследований, но сильнее расходились с данными предыдущего крупнейшего анализа на основе суперматрицы. Несмотря на значительный объём пропущенных данных у большинства видов, мы обнаружили лишь небольшое число очевидных проблем, связанных с этим фактором. Кроме того, мы создали набор из 100 филогенетических деревьев с калибровкой по времени для сравнительного анализа. В целом мы представляем улучшенную оценку филогении бесхвостых земноводных, основанную на крупнейшем на сегодняшний день объединённом наборе таксонов и маркеров. В более широком контексте это исследование демонстрирует возможность объединения филогеномных и суперматричных подходов для других групп организмов.