Construire une matrice de caractères

Jen ici –

Intéressé à comprendre comment nous prenons des données morphologiques d’animaux éteints et les utilisons pour déduire une histoire évolutive ? Ces arbres peuvent être utilisés comme cadre pour tester différentes questions macro-évolutives concernant la distribution des espèces, la paléoécologie, les taux de changement, et bien plus encore ! Nous espérons préparer le terrain pour expliquer comment chaque étape est réalisée ! Tout d’abord, la construction d’une matrice de caractères.

Avant de vraiment plonger dans quoi que ce soit de spécifique, je vous suggère de réfléchir un peu à l’évolution, à la phylogénie, et à toute la terminologie de base qui entre dans ce domaine. Je vous recommande de travailler sur The Compleat Cladist : Une introduction aux procédures phylogénétiques. Il s’agit effectivement d’un cahier d’exercices qui vous guide à travers les termes, les concepts, et plus encore!

Ce n’est pas censé être un guide exhaustif, mais plutôt vous mettre en place pour explorer le programme et générer une matrice de caractères de test!

Étape 1 : Apprenez à connaître votre groupe d’étude

Cela impliquera BEAUCOUP de lecture et de plongée dans l’histoire des animaux qui vous intéressent. Dans certains cas, c’est facile, dans d’autres, c’est très difficile ! Je ne m’attarderai pas trop sur ce point mais il est facile d’oublier par où commencer. Je commencerais par utiliser Google Scholar pour rechercher le groupe qui vous intéresse, ainsi que l’évolution, la morphologie et la phylogénie. Ensuite, vous devrez probablement vous rendre à la bibliothèque, armé d’une liste d’ouvrages beaucoup plus anciens que vous, pour commencer votre plongée en profondeur. N’oubliez pas que les idées changent avec le temps, donc commencer par le début est vraiment précieux pour apprendre comment les idées ont changé !

Ce qui est important, c’est que vous vous renseignez aussi sur l’homologie et que vous travaillez à comprendre les éléments homologues de vos bestioles. L’homologie est simplement la similarité due à l’héritage d’un ancêtre commun. La compréhension et l’évaluation de l’homologie peuvent être différentes selon le groupe que vous étudiez. Par exemple, les échinodermes sont considérés de cette manière depuis un certain temps déjà et il existe plusieurs schémas. L’un prend en compte le corps dans son ensemble et la façon dont les éléments sont reliés, l’autre adopte une approche plus spécifique en examinant les plaques spécifiques autour de la bouche. Ces schémas ne s’excluent pas mutuellement, mais peuvent être utilisés de concert. Une autre bonne chose à retenir est que certaines personnes aiment à penser qu’elles sont plus correctes que d’autres – qui peut le dire, vraiment. Assurez-vous simplement de faire vos propres devoirs pour vous forger vos propres opinions et idées.

Étape 2 : Organisez vos informations

Il y a plusieurs façons de le faire, vous pouvez simplement stocker les informations dans Excel ou Google Sheets ou vous pouvez utiliser un programme conçu pour la conservation des données de caractères. J’ai utilisé Mesquite pour cela. Mesquite est un logiciel librement disponible qui est

« …un logiciel modulaire et extensible pour la biologie de l’évolution, conçu pour aider les biologistes à organiser et analyser les données comparatives sur les organismes. Il met l’accent sur l’analyse phylogénétique, mais certains de ses modules concernent la génétique des populations, tandis que d’autres font de l’analyse multivariée non phylogénétique. Comme il est modulaire, les analyses disponibles dépendent des modules installés. »

Vous pouvez facilement décrire vos caractères, ajouter de nouveaux taxons, supprimer des taxons, importer ou dessiner un arbre et voir comment les caractères changent à travers différentes topologies d’arbre.

Voici le point de départ à nu. J’ai configuré un nouveau fichier et dit que je voulais trois taxons et trois caractères. Maintenant, je peux y aller et commencer à modifier les choses !

Il y a une barre d’outils latérale où vous pouvez facilement commencer à modifier la matrice. Ainsi, vous pouvez changer les noms de taxons, ajouter des taxons, changer les caractères, ajouter des caractères, supprimer ce que vous voulez, et beaucoup plus que je n’ai pas vraiment déconné avec ! Je suggère que si vous êtes un utilisateur novice, vous passiez un peu de temps avec votre fausse matrice pour vous amuser. Une fois que vous avez un ensemble de données assez important, il est préférable de ne pas faire d’erreurs ! Déterminez où vous pouvez vous tromper et dépannez à l’avance.

Voici ma matrice modifiée où j’ai ajouté trois taxons et trois caractères. Remarquez en bas où il montre un caractère et les différents états qui sont disponibles. Ainsi, lorsque vous éditez la matrice, vous pouvez utiliser des chiffres ou l’état du caractère – les chiffres sont plus faciles !

Une façon plus facile d’importer vos caractères et les différents états est d’utiliser la fenêtre d’édition des noms d’état. Cela vous montre la liste de vos caractères et tous les différents états qu’il peut avoir – vous pouvez facilement les éditer et c’est une façon agréable d’organiser les caractères puisque dans la matrice des caractères, le texte est incliné et un peu difficile à lire.

Matrice des caractères avec la liste des caractères sur la colonne la plus à gauche et les états couvrant le reste. Les états peuvent être ce que vous voulez – c’est là que le biais peut se glisser, alors n’oubliez pas de vous référer à votre base de connaissances et à votre compréhension de l’homologie.

La fonctionnalité de Mesquite s’étend bien au-delà de cela. Si vous cherchez des tutoriels ou à repousser les limites du programme, voici quelques lectures supplémentaires:

  • Mesquite Project home (beaucoup de tutoriels et de guides par étapes)
  • Biologie intégrative 200A, ancien manuel de laboratoire
  • KU Lab, modifié à partir de Paul Lewis

Étape 3 : exporter votre matrice pour l’analyse

Options d’exportation étendues via Mesquite !

Fichier >L’exportation vous donnera une série d’options pour exporter votre fichier, n’oubliez pas d’enregistrer aussi régulièrement votre fichier afin de pouvoir revisiter votre matrice pour y ajouter facilement des éléments ! La plupart des programmes qui infèrent les phylogénies nécessitent un fichier NEXUS. Ce type de fichier contient votre matrice et souvent un peu plus d’informations sur ce que vous voulez dans l’analyse ou des informations sur les caractères. Je vous suggère d’utiliser votre éditeur de texte brut préféré et d’exporter quelques types différents afin de voir comment ils sont structurés et pourquoi certains programmes peuvent vouloir différents fichiers et différentes informations !

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