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Phylogenetic Signal and Bias in Paleontology
Systematic Biology ( IF 6.5 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1093/sysbio/syab072
Robert J Asher 1 , Martin R Smith 2
Affiliation  

An unprecedented amount of evidence now illuminates the phylogeny of living mammals and birds on the Tree of Life. We use this tree to measure the phylogenetic value of data typically used in paleontology (bones and teeth) from six data sets derived from five published studies. We ask three interrelated questions: 1) Can these data adequately reconstruct known parts of the Tree of Life? 2) Is accuracy generally similar for studies using morphology, or do some morphological data sets perform better than others? 3) Does the loss of non-fossilizable data cause taxa to occur in misleadingly basal positions? Adding morphology to DNA data sets usually increases congruence of resulting topologies to the well-corroborated tree, but this varies among morphological data sets. Extant taxa with a high proportion of missing morphological characters can greatly reduce phylogenetic resolution when analyzed together with fossils. Attempts to ameliorate this by deleting extant taxa missing morphology are prone to decreased accuracy due to long-branch artifacts. We find no evidence that fossilization causes extinct taxa to incorrectly appear at or near topologically basal branches. Morphology comprises the evidence held in common by living taxa and fossils, and phylogenetic analysis of fossils greatly benefits from inclusion of molecular and morphological data sampled for living taxa, whatever methods are used for phylogeny estimation. [Concatenation; fossilization; morphology; parsimony; systematics; taphonomy; total-evidence.]

中文翻译:

古生物学中的系统发育信号和偏差

现在,前所未有的大量证据阐明了生命之树上现存哺乳动物和鸟类的系统发育。我们使用这棵树来测量来自五项已发表研究的六个数据集的古生物学(骨骼和牙齿)中通常使用的数据的系统发育价值。我们提出三个相互关联的问题:1)这些数据能否充分重建生命之树的已知部分?2) 使用形态学的研究的准确性是否普遍相似,或者某些形态学数据集的性能是否优于其他数据集?3)不可化石数据的丢失是否会导致分类群出现在误导性的基础位置?向 DNA 数据集添加形态通常会增加得到的拓扑与良好证实的树的一致性,但这在形态数据集之间会有所不同。与化石一起分析时,具有高比例缺失形态特征的现存分类群会大大降低系统发育分辨率。通过删除现存的分类单元缺失形态来改善这一点的尝试很容易由于长分支伪影而降低准确性。我们没有发现任何证据表明石化会导致已灭绝的分类群错误地出现在拓扑基底分支处或附近。形态学包括生物分类群和化石所共有的证据,化石的系统发育分析极大地受益于包含为生物分类群采样的分子和形态学数据,无论使用何种方法进行系统发育估计。[级联; 石化;形态学; 简约;系统学;埋藏法;全证据。] 通过删除现存的分类单元缺失形态来改善这一点的尝试很容易由于长分支伪影而降低准确性。我们没有发现任何证据表明石化会导致已灭绝的分类群错误地出现在拓扑基底分支处或附近。形态学包括生物分类群和化石所共有的证据,化石的系统发育分析极大地受益于包含为生物分类群采样的分子和形态学数据,无论使用何种方法进行系统发育估计。[级联; 石化;形态学; 简约;系统学;埋藏法;全证据。] 通过删除现存的分类单元缺失形态来改善这一点的尝试很容易由于长分支伪影而降低准确性。我们没有发现任何证据表明石化会导致已灭绝的分类群错误地出现在拓扑基底分支处或附近。形态学包括生物分类群和化石所共有的证据,化石的系统发育分析极大地受益于包含为生物分类群采样的分子和形态学数据,无论使用何种方法进行系统发育估计。[级联; 石化;形态学; 简约;系统学;埋藏法;全证据。] 形态学包括生物分类群和化石所共有的证据,化石的系统发育分析极大地受益于包含为生物分类群采样的分子和形态学数据,无论使用何种方法进行系统发育估计。[级联; 石化;形态学; 简约;系统学;埋藏法;全证据。] 形态学包括生物分类群和化石所共有的证据,化石的系统发育分析极大地受益于包含为生物分类群采样的分子和形态学数据,无论使用何种方法进行系统发育估计。[级联; 石化;形态学; 简约;系统学;埋藏法;全证据。]
更新日期:2021-09-01
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