最大簡約法(Maximum parsimony)是一種常使用於系統發生學分析的方法,根據離散型性狀包括形態學性狀和分子序列(DNA,蛋白質等)的變異程度,構建生物的系統發育樹,並分析生物物種之間的演化關係。
基本介紹
- 中文名:最大簡約法
- 外文名:Maximum parsimony
- 性質:分析的方法
- 類型:形態學性狀和分子序列
基本要求,信息位點,簡約作用,
基本要求
在最大簡約法的概念下,生物演化應該遵循簡約性原則,所需變異次數最少(演化步數最少)的演化樹可能為最符合自然情況的系統樹。
信息位點
在具體的操作中,分為非加權最大簡約分析(或稱為同等加權)和加權最大簡約分析,後者是根據性狀本身的演化規律(比如DNA不同位點進化速率不同)而對其進行不同的加權處理。在最大簡約分析中,只有在兩個以上分類單元中存在差異的性狀或位點才能為構建系統發育樹提供有效的信息,對於DNA序列來說,這樣的位點稱為簡約性信息位點(parsimony-informative site)。
對於簡約性信息位點,至少要在兩個以上分類單元中存在差異,並且至少要有兩個以上不同的狀態。因此,數據集中在所有分類單元中狀態恆定的位點和只出現一次的變異的位點都是非簡約性信息位點。
簡約作用
對一組數據的分析可能得到多棵同等簡約樹,即這些系統樹具有同樣的演化步數,在後續的分析中應構建這些同等簡約樹的合意樹,並側重分析保持率較高的分支。另外,加權簡約性分析在某種程度上可以提高最大簡約法的效力,並可能更真實的反應生物的自然演化過程。由於趨同演化現象的存在,最大簡約法有時會使得原本具有不同進化過程的生物被歸為一支,因此,一般而言,最大簡約法大多使用於相近物種之間演化關係的分析。
最大簡約法是進化生物學研究中重要的分析方法,其原則對於處理複雜的生物演化過程有重要意義,但在具體套用時,只有充分理解所要分析的數據集特性和最大簡約法的原理和操作,才能保證分析的科學性和客觀性。