Gene trees and species trees – mutual influences and interdependences of population genetics and systematics
Gene trees and species trees – mutual influences and interdependences of population genetics and systematics
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基因树和物种树——群体遗传学和系统学的相互影响和相互依存
DOI：
10.1111/j.1439-0469.2009.00541.x
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发表时间：
2009
影响因子：
1.9
通讯作者：
F. Zachos
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Zachos
群体遗传学和系统学都是进化生物学的核心学科。虽然系统学处理类群之间的谱系关系，但群体遗传学主要基于等位基因频率和遗传变异的分布，这些谱系关系在很长一段时间内无法推断，这主要是由于方法论的限制。 20 世纪 70 年代线粒体 DNA 分析和现代测序技术的出现彻底改变了进化遗传学研究，并催生了分子系统发育学。随着这一新发展，系统方法和原则被纳入群体水平的种内研究中，例如单系的概念，用于描述保护生物学中具有进化意义的单位。一门将遗传谱系的系统发育分析与其地理分布相结合的新学科（“系统发育地理学”）被引入，作为群体遗传学和系统学的明确综合。另一方面，越来越明显的是，基因树和物种树之间的不一致不仅是由于系统发育分析中的虚假数据集或方法缺陷造成的，而且它们通常反映了真实的群体遗传过程，例如谱系排序或杂交。在评估基因树的可靠性时必须考虑这些过程，以避免错误的系统发育结论。本综述重点关注祖先多态性的非系统发育排序现象、其概率及其对分子系统学的影响。
共同法
进化生物学的种群遗传学和系统学研究。系统性和分类学的系谱分析是一种基于所有频率和遗传变异的种群遗传学研究，系谱分析是一种方法学分析，是一种分析方法韦尔登康滕线粒体 DNA 的研究在 1970 年的进化遗传学革命和分子系统发育学的现代测序方法中得到了应用。在Folge dieser Entwicklung wurden systematische Ansatze und Prinzipien in intraspezifische Untersuchungen auf Populationsniveau integriert中，所以etwa der Monophyliebegriff zur Abgrenzung von naturschutzrelevanten Gruppen oder Taxa（进化上重要的单位）。系统发育地理学、系统发育分析遗传学和地理学研究、新的分类学、种群遗传学和系统学综合分析。 Andererseits wurde zunehmend deutlich, dass Diskrepanzen zwischen molecularkularen Baumen und derorganismischen Phylogenie von Arten nicht nur auf fehlerhafte Datatensatze oder methodologische Unzulanglichkeiten zuruckfuhrbar sind, sondern haufig realepopulationsgenetische Prozesse wie ‘Lineage Sorting’或者更广泛的混合。 Diese Prozesse in der Systematik zu berucksichtigen, will man fehlerhafte phylogenetische Schlusfolgerungen vermeiden. Der vorliegende Text behandelt schwerpunktmasig das Phanomen des nicht-phylogenetischen ‘Lineage Sorting’ anzestraler Polymorphismen, die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens sowie die sich daraus ergebenden Konsequenzen Fur die molecular Systematik.
Both population genetics and systematics are core disciplines of evolutionary biology. While systematics deals with genealogical relationships among taxa, population genetics has mainly been based on allele frequencies and the distribution of genetic variants whose genealogical relations could for a long time, due mainly to methodological constraints, not be inferred. The advent of mitochondrial DNA analyses and modern sequencing techniques in the 1970s revolutionized evolutionary genetic studies and gave rise to molecular phylogenetics. In the wake of this new development systematic approaches and principles were incorporated into intraspecific studies at the population level, e.g. the concept of monophyly which is used to delineate evolutionarily significant units in conservation biology. A new discipline combining phylogenetic analyses of genetic lineages with their geographic distribution (‘phylogeography’) was introduced as an explicit synthesis of population genetics and systematics. On the other hand, it has increasingly become obvious that discordances between gene trees and species trees not only result from spurious data sets or methodological flaws in phylogenetic analyses, but that they often reflect real population genetic processes such as lineage sorting or hybridization. These processes have to be taken into account when evaluating the reliability of gene trees to avoid wrong phylogenetic conclusions. The present review focuses on the phenomenon of non-phylogenetic sorting of ancestral polymorphisms, its probability and its consequences for molecular systematics.
Zusammenfassung
Populationsgenetik und Systematik zahlen zu den Kerndisziplinen der Evolutionsbiologie. Wahrend es in der Systematik jedoch um die genealogischen Beziehungen von Taxa geht, ist die Populationsgenetik wesentlich gegrundet auf Allelfrequenzen und die Verteilung genetischer Varianten, deren genealogische Beziehungen, vor allem wegen methodologischer Beschrankungen, lange nicht analysiert werden konnten. Die Erschliesung mitochondrialer DNA sowie die Entwicklung moderner Sequenziermethoden in den 1970er Jahren revolutionierten die Evolutionsgenetik und bedeuteten die Geburtsstunde der molekularen Phylogenetik. In der Folge dieser Entwicklung wurden systematische Ansatze und Prinzipien in intraspezifische Untersuchungen auf Populationsniveau integriert, so etwa der Monophyliebegriff zur Abgrenzung von naturschutzrelevanten Gruppen oder Taxa (Evolutionarily Significant Units). Mit der Phylogeographie, die die phylogenetische Analyse genetischer Linien mit der ihrer geographischen Verbreitung verschneidet, wurde eine neue Disziplin gegrundet, die sich explizit als Synthese aus Populationsgenetik und Systematik versteht. Andererseits wurde zunehmend deutlich, dass Diskrepanzen zwischen molekularen Baumen und der organismischen Phylogenie von Arten nicht nur auf fehlerhafte Datensatze oder methodologische Unzulanglichkeiten zuruckfuhrbar sind, sondern haufig reale populationsgenetische Prozesse wie ‘Lineage Sorting’ oder Hybridisierung widerspiegeln. Diese Prozesse gilt es in der Systematik zu berucksichtigen, will man fehlerhafte phylogenetische Schlusfolgerungen vermeiden. Der vorliegende Text behandelt schwerpunktmasig das Phanomen des nicht-phylogenetischen ‘Lineage Sorting’ anzestraler Polymorphismen, die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens sowie die sich daraus ergebenden Konsequenzen fur die molekulare Systematik.
影响因子：
1.4
作者：
Rosenberg, NA
通讯作者：
Rosenberg, NA
影响因子：
3.3
作者：
M. Slatkin;R. Hudson
通讯作者：
M. Slatkin;R. Hudson