Практикум 3.

1. Реконструкция дерева по нуклеотидным последовательностям.

Рис.1. Дерево, отражающее таксономию выбранных непарнокопытных.

В базе данных ENA были найдены последовательности РНК митохондриальных рибосом (12S rRNA) выбранных непарнокопытных. Далее, последовательности были выровнены алгоритмом muscle. По выровненным последовательностям было реконструировано дерево выбранных непарнокопытных.

Рис.2. Дерево, построенное по последовательностям малой РНК митохондриальных рибосом (12s rRNA) эволюционной моделью IQ-Tree методом максимального правдоподобия.

Полученное дерево верно воспроизводит расположение клад относительно дерева видов. Политомия в Equidae разрешена следующим образом: (HORSE,(EQUGR,EQUAS)) в Equidae и ((DICBI,CERSI),(DICSU,(RHIUN,RHISO))) в Rhinoceridae. Укоренение производилось в среднюю точку.

2. Укоренение во внешнюю группу.

В качестве внешней группы для переукоренения был выбран таксон Bos Taurus, принадлежащий отряду китопарнокопытные.

Рис.3. Дерево, построенное по последовательностям малой РНК митохондриальных рибосом (12s rRNA) эволюционной моделью IQ-Tree методом максимального правдоподобия с укоренением во внешнюю группу Bos Taurus (BOVIN).

Взаимное расположение видов в полученном дереве идентично дереву с укоренением в среднюю точку. Из изменений можно отметить порядок дивергенции семейств: Tapiridae отделяются первыми, а Equidae и Rhinoceridae образуют сестринскую группу (изначально сестринскую группу образовывали Tapiridae и Rhinoceridae).

3. Бутстрэп.

Дерево, реконструированное программой fastme по последовательностям 12s rRNA получилось топологически идентичным относительно дерева видов. Для него были посчитаны 100 реплик бутстрепа.

Рис.4. Реконструкция филогенетического дерева выбранных непарнокопытных по последовательностям 12s rRNA с укоренением во внешнюю группу, выполненнная программой fastme с использованием 100 реплик бутстрепа.

Узлов с относительно слабой поддержкой бутстрепа получилось два: узел, разделяющий Equidae с Rhinoceridae и узел, отделяющий DICSU от клады CERSI и DICBI. В первом случае, низкая поддержка согласуется с противоречивыми результатами реконструкции разными эволюционными моделями по разным последовательностям.

Политомия в узле, разделяющем Dicsu и CERSI + DICBI разрешалась по-разному, в зависимости от эволюционной модели: IQ-Tree (в случае реконструкции по цитохрому B и 12s rRNA) показывает, что DICSU является сестринской группой по отношению к (RHISO, RHUIN), а fastme в последнем дереве отделяет DICSU вместе с (CERSI,DICBI) и дает этому узлу значение бутстреп поддержки 76. Это значение хоть и не является достаточно низким, для того, чтобы с уверенностью говорить о недостоверности узла, но вместе с результатами реконструкции другими моделями методом максимального правдоподобия, все же наводит на мысль о том, что разрешение политомии в варианте (DICSU,(RHISO,RHIUN)) является верным с большей вероятностью.