Резюме: В ходе работы над данным практикумом разными способами было реконструировано филогенетическое дерево таксона Panarthropoda по последовательностям цитохрома B и проведено сравнение с деревом, построенном на основе принятой таксономии (см. 1 практикум).
Филогенетическая реконструкция
Сначала с помощью программы muscle было построено выравнивание 14 последовательностей цитохрома B из разныx представителей Panarthropoda (см. 1 практикум). Далее с помощью программ fastme (двумя способами) и iqtree на основе этого выравнивания была выполнена реконструкция филогенетического дерева. Деревья визуализировались в iTOL. Укоренение деревьев было произведено с помощью использования EPIBI (несчастная онихофора, единственный из организмов, не входящий в собственно Членистоногих) как аутгруппы (вроде это так называется).
Сравнение деревьев (пояснения в описаниях)
Не совсем понимаю, нужно ли мне для каждой реконструкции описывать верно реконструированные клады (то есть с тем же составом листьев, как и в дереве, построенном на основе таксономии), на это уйдет миллиард часов и миллиард букв. Верно реконструированные клады подписаны (кроме дочерних для Diptera, извините - они тоже верно реконструированы во всех реконструкциях). Неподписанные клады - ошибочно реконструированные. Выделение листьев красным не несет в себе объективного смысла, я выделял так последовательности, на мой взгляд, занявшие самое "странное" положение на дереве (опять же, всего лишь мои фантазии).
Рис.1. Филогенетическое дерево Panarthropoda, построенное на основе таксономии в предыдущем практикуме (в отличие от других деревьев, длина ветвей ничего не значит)
Рис.2. Реконструкция дерева программой fastme с оценкой эволюционных расстояний как p-distance. Верно реконструированные клады: Diptera и дочерние (не подписаны); Lepidoptera; Arthropoda. Остальные - ошибочно реконструированные. Например, Двукрылым более родственны Чешуекрылые (Lepidoptera), чем LOCMI (мигриирующая саранча с неполным превращением), а APILI (медоносная пчела) ну никак не может объединяться в одну кладу ТОЛЬКО с RHISA (иксодовый клещ). Ошибочно НЕреконструированной кладой можно назвать, например, Hexapoda (Насекомые + Коллемболы), так как на полученной реконструкции нет клады, которая содержит всех представителей таксона Hexapoda, но не содержит организмов, которые к нему не относятся
Рис.3. Реконструкция дерева программой fastme с оценкой эволюционных расстояний с помощью модели MtREV. Артемия (ARTSF, Ракообразные), оказалась внутри клады, содержащей помимо нее только насекомых (всех, кроме пчелы), что, несомненно, является ошибкой реконструкции (пример ошибочно реконструированной клады). Верно реконструированные клады такие же, как на рис. 1. На самом деле, в данном случае, ошибки реконструкции можно оправдать тем, что модель MtREV создавалась на основе эмпирических характеристик митохондриальных белков Позвоночных, из-за чего хуже работает для беспозвоночных [источник]. Интересно было бы провести реконструкцию с помощью модели MtArt (как раз для артропод), но меня на это не хватило(
Рис.4. Реконструкция дерева программой iqtree. Наверное, ее можно назвать победителем, так как тут появляется еще одна верно реконструированная клада - клада, объединяющая Diptera и Lepidoptera (здесь обозначена Clade, на рис. 1 не подписана, так как у нее нет названия, как я понимаю)
На самом деле, насколько я понимаю, как бы плохо не реконструировалось дерево, клада Arthropoda всегда бы присутствовала из-за структуры дерева и того, что берем EPIBI в качестве аутгруппы. Очень странно, что пчела (APILI) оказывается на реконструкциях в таком месте (улетает), но я перепроверил, вроде ничего не перепутал.
P. S. Прошу прощения, что мало акцентирую внимание на информатическом аспекте реконструкций, а больше пишу про всякие биологические несостыковки - просто мне очень нравится систематика Насекомых
