Costruire una matrice di caratteri

Jen qui –

Interessato a capire come prendiamo dati morfologici da animali estinti e li usiamo per dedurre una storia evolutiva? Questi alberi possono essere utilizzati come una struttura per testare diverse domande macroevolutive riguardanti la distribuzione delle specie, la paleoecologia, i tassi di cambiamento, e molto altro ancora! Speriamo di poter spiegare come si fa ogni passo! Prima di tutto, la costruzione di una matrice di caratteri.

Prima di immergervi in qualcosa di specifico, vi suggerirei di pensare un po’ all’evoluzione, alla filogenesi e a tutta la terminologia di base che entra in questo campo. Ti consiglierei di lavorare attraverso The Compleat Cladist: A Primer of Phylogenetic Procedures. Questo è effettivamente un libro di lavoro che ti guida attraverso i termini, i concetti e altro ancora!

Questo non vuole essere una guida esaustiva, ma piuttosto impostare l’esplorazione del programma e generare una matrice di caratteri di prova!

Step 1: Impara il tuo gruppo di studio

Questo comporterà un sacco di letture e immersioni nella storia degli animali a cui sei interessato. In alcuni casi questo è facile, in altri è molto difficile! Non mi soffermerò troppo su questo, ma è facile dimenticare da dove iniziare. Comincerei usando Google Scholar per ricercare il vostro gruppo di interesse più evoluzione, morfologia, filogenesi. Poi probabilmente dovrai andare in biblioteca armato di una lista di letteratura che è molto più vecchia di te per iniziare davvero la tua immersione profonda. Ricorda che le idee cambiano nel tempo, quindi iniziare dall’inizio è davvero prezioso per imparare come sono cambiate le idee!

Quello che è importante è che tu impari anche l’omologia e lavori per capire gli elementi omologhi delle tue creature. L’omologia è semplicemente la somiglianza dovuta all’ereditarietà da un antenato comune. La comprensione e la valutazione dell’omologia possono essere diverse a seconda del gruppo che stai guardando. Per esempio, gli echinodermi sono stati considerati in questo modo per un po’ di tempo e ci sono diversi schemi. Uno prende in considerazione il corpo nel suo insieme e come gli elementi sono collegati, l’altro prende un approccio più specifico guardando le piastre specifiche intorno alla bocca. Questi schemi non si escludono a vicenda, ma possono essere usati di concerto l’uno con l’altro. Un’altra buona cosa da ricordare è che ad alcune persone piace pensare di essere più corrette di altre – chi può dirlo, in realtà. Assicuratevi solo di fare i vostri compiti per formare le vostre opinioni e idee.

Step 2: Organizza le tue informazioni

Ci sono diversi modi per farlo, potresti semplicemente memorizzare le informazioni in Excel o Google Sheets o potresti usare un programma progettato per curare i dati dei personaggi. Io ho usato Mesquite per questo. Mesquite è un software disponibile gratuitamente che è

“…un software modulare ed estendibile per la biologia evolutiva, progettato per aiutare i biologi ad organizzare e analizzare i dati comparativi sugli organismi. La sua enfasi è sull’analisi filogenetica, ma alcuni dei suoi moduli riguardano la genetica delle popolazioni, mentre altri fanno analisi multivariate non filogenetiche. Poiché è modulare, le analisi disponibili dipendono dai moduli installati.”

È possibile descrivere facilmente i caratteri, aggiungere nuovi taxa, rimuovere taxa, importare o disegnare un albero e vedere come i caratteri cambiano attraverso diverse topologie di alberi.

Questo è il punto di partenza. Ho creato un nuovo file e ho detto che volevo tre taxa e tre caratteri. Ora posso entrare e iniziare a modificare le cose!

C’è una barra degli strumenti laterale dove si può facilmente iniziare a modificare la matrice. Così puoi cambiare i nomi dei taxon, aggiungere taxa, cambiare i caratteri, aggiungere caratteri, cancellare quello che vuoi, e molto altro con cui non ho ancora fatto casino! Vi suggerisco, se siete un utente alle prime armi, di passare un po’ di tempo con la vostra matrice finta a pasticciare. Una volta che avrete un set di dati considerevole qui dentro, è meglio che non facciate errori! Cerca di capire dove puoi sbagliare e risolvi i problemi in anticipo.

Ecco la mia matrice modificata dove ho aggiunto tre taxa e tre caratteri. Notate in basso dove mostra un carattere e i diversi stati che sono disponibili. Così quando modifichi la matrice puoi usare i numeri o lo stato del carattere – i numeri sono più facili!

Un modo più semplice per importare i tuoi caratteri e i diversi stati è quello di usare la finestra State Names Editor. Questo ti mostra la lista dei tuoi personaggi e tutti i diversi stati che possono avere – puoi facilmente modificarli ed è un bel modo di organizzare i personaggi dato che nella matrice dei caratteri il testo è inclinato e difficile da leggere.

Matrice dei caratteri con la lista dei personaggi nella colonna all’estrema sinistra e gli stati che coprono il resto. Gli stati possono essere qualsiasi cosa vogliate – ed è qui che possono subentrare i pregiudizi, quindi non dimenticate di fare riferimento alla vostra conoscenza di base e comprensione dell’omologia.

La funzionalità di Mesquite si estende ben oltre questo. Se sei alla ricerca di tutorial o vuoi spingerti oltre i limiti del programma, eccoti altre letture:

  • Mesquite Project home (molti tutorial e guide graduali)
  • Integrative Biology 200A, vecchio manuale di laboratorio
  • KU Lab, modificato da Paul Lewis

Step 3: Esporta la tua matrice per l’analisi

Extrema possibilità di esportazione tramite Mesquite!

File > Export ti darà una serie di opzioni per esportare il tuo file, non dimenticare di salvare regolarmente il tuo file in modo da poter rivisitare la tua matrice per aggiungerla facilmente! La maggior parte dei programmi che deducono filogenesi richiedono un file NEXUS. Questo tipo di file contiene la vostra matrice e spesso un po’ più di informazioni su ciò che volete nell’analisi o informazioni sui caratteri. Ti suggerirei di usare il tuo editor di testo preferito ed esportare alcuni tipi diversi in modo da poter vedere come sono strutturati e perché certi programmi possono volere file diversi e informazioni diverse!

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