Die Identifizierung der nächsten lebenden Verwandten von Tetrapoden: Phylogenomische Lektionen zur Lösung kurzer antiker Internodien

Die Identifizierung der nächsten lebenden Verwandten von Tetrapoden ist eine wichtige, aber immer noch umstrittene Frage in der Wirbeltierphylogenetik. Drei Hypothesen sind möglich, und der Ausschluss von Alternativen hat sich selbst bei großen molekularen Datensätzen aufgrund des schwachen phylogenetischen Signals und des nichtphylogenetischen Rauschens, das aus relativ schnellen Speziationsereignissen vor langer Zeit (400 Ma) resultiert, als schwierig erwiesen. Hier, Wir überdenken die Identität des nächsten lebenden Verwandten von Landwirbeltieren aus phylogenomischer Sicht und schließen neue genomische Daten für alle vorhandenen Lungenfischgattungen ein. RNA-seq erweist sich als eine großartige Alternative zur genomischen Sequenzierung, die derzeit bei Lungenfischen aufgrund ihrer riesigen (50-130 GB) und repetitiven Genome technisch nicht realisierbar ist. Wir untersuchten die wichtigsten systematischen Fehlerquellen, nämlich Long Branch Attraction (LBA), kompositorische Heterogenität und Verteilung fehlender Daten und wendeten verschiedene Korrekturtechniken an. Ein Multispezies-Koaleszenzansatz wird verwendet, um eine tiefe Koaleszenz zu berücksichtigen, die von den kurzen und tiefen Internodien herrühren könnte, die frühe sarkopterygische Spaltungen trennen. Verkettungsmethoden begünstigten Lungenfische als engste lebende Verwandte von Tetrapoden mit starker statistischer Unterstützung. Aminosäureprofil-Mischungsmodelle können dieses schwierige Internodium dank ihrer Fähigkeit, systematische Fehler zu vermeiden, eindeutig auflösen. Wir bewerteten die Leistung verschiedener standortheterogener Modelle und Datenpartitionierung und verglichen die Fähigkeit verschiedener Strategien zur Überwindung von LBA, einschließlich Taxonmanipulation, Reduzierung der Heterogenität der Abstammungsrate und Entfernung sich schnell entwickelnder oder kompositorisch heterogener Positionen. Die Identifizierung von Lungenfischen als Schwestergruppe von Tetrapoden ist robust in Bezug auf die Auswirkungen der nichtstationären Zusammensetzung und Verteilung fehlender Daten. Die Multispezies-Koaleszenzmethode unterstützte auch stark Topologien, die mit der Verkettung kongruent waren, trotz allgegenwärtiger Heterogenität des Genbaums. Wir lehnen alternative Topologien für frühe sarkopterygische Beziehungen ab, indem wir das Signal-Rausch-Verhältnis in unseren Ausrichtungen erhöhen. Die hier skizzierte analytische Pipeline kombiniert probabilistische phylogenomische Inferenz mit Methoden zur Bewertung der Datenqualität, Modelladäquanz, und Beurteilung systematischer Fehler, und wird daher wahrscheinlich dazu beitragen, ähnlich schwierige Internodien im Baum des Lebens zu lösen. .

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