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Comprendre les phylogénies : Agh! Il y a une polytomie dans mes données !

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Je l’ai!
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Dans le premier article de Understanding Phylogenies, j’ai décrit une terminologie phylogénétique de base en utilisant une phylogénie de barre chocolatée. Le point principal étant que la disposition (topologie aka) des branches et des nœuds illustrait comment les barres chocolatées (taxons aka) étaient liées les unes aux autres en fonction de leurs traits (dans ce cas, la forme ou la saveur des bonbons). Cependant, vous avez peut-être remarqué un certain nombre de relations fausses.

Par exemple (Figure 3A):
*Les Galettes de Menthe Poivrée York et la Purée de cerises sont-elles vraiment des taxons frères simplement parce qu’elles sont rondes?
• Qu’est-ce qui unit les clades d’arachides et de noix de coco en tant que taxons frères ?
* Dans le clade des arachides, le beurre de cacahuète (les tasses au beurre de cacahuète de Reece) est-il la sœur des cacahuètes (PayDay) ou de la garniture au beurre de cacahuète (Butterfinger)?
• Quel est l’ancêtre commun entre les bonbons « Drops » et « Flat Bar »?

La réponse est que certaines des relations dans l’arbre d’origine n’ont pas de sens. J’ai forcé les taxons dans un arbre entièrement bifurqué (Figure 3A). Cependant, nous pouvons faire preuve d’ambiguïté en ne forçant pas l’arbre à bifurquer et en autorisant des polytomies sur l’arbre (Figure 3B). Les polytomies peuvent représenter soit une incertitude dans les données, soit un manque d’informations. Il appartient au chercheur et à sa connaissance du système et des données de déterminer si une polytomie représente une incertitude ou un manque d’information. Ils peuvent être en mesure de collecter plus de données (taxons ex-supplémentaires ou plus de traits de caractère) pour résoudre l’arbre. Cependant, certaines polytomies ne peuvent pas être résolues et reflètent simplement l’incertitude dont les chercheurs doivent tenir compte au fur et à mesure qu’ils avancent dans leurs analyses.

Fig3-CandyBarPhylo
Figure 3 – Deux versions de la phylogénie des barres chocolatées: entièrement bifurquées (A) et avec polytomies (B).

Le poids donné aux traits contribue à la différence entre les arbres bifurquant (Figure 3A) et polytomie (Figure 3B). Lorsque la forme des bonbons a été prise en compte (figure 3A), la saveur regroupe les taxons près des pointes, mais la forme regroupe les clades plus près de la racine. Cependant, lorsque la forme n’était pas prise en compte, les regroupements étaient effectués uniquement par saveur et les données étaient insuffisantes pour bifurquer complètement l’arbre près de la racine, car certains clades ne partageaient pas plusieurs profils d’arômes.

Bien que les polytomies puissent être frustrantes car toutes les relations entre les taxons ne sont pas décrites, elles sont une partie très réelle de la construction et de l’interprétation des phylogénies. Par conséquent, les polytomies font également partie intégrante de l’interprétation des modèles évolutifs. (Vous pouvez voir de nombreuses polytomies à travers l’Arbre de vie sur ce site Web interactif.)

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