The phylogenetic effective sample size and jumps

• Autorzy: Bartoszek K.

Identyfikatory

DOI

10.14708/ma.v46i1.6368

Warianty tytułu

PL

Filogenetyczny faktyczny rozmiar próby oraz skoki ewolucyjne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The phylogenetic effective sample size is a parameter that has as its goal the quantification of the amount of independent signal in a phylogenetically correlated sample. It was studied for Brownian motion and Ornstein-Uhlenbeck models of trait evolution. Here, we study this composite parameter when the trait is allowed to jump at speciation points of the phylogeny. Our numerical study indicates that there is a non-trivial limit as the effect of jumps grows. The limit depends on the value of the drift parameter of the Ornstein-Uhlenbeck process.

PL

Filogenetyczny faktyczny rozmiar próby jest to pojęcie, które zaproponowano w charakterystyce zjawisk zachodzących w biologii ewolucyjnej. Pojęcie to ma za cel uchwycenie liczby niezależnych obserwacji w próbce skorelowanej poprzez strukturę filogenetyczną. Parametr ten był już badany dla procesów Wienera oraz Ornsteina-Uhlenbecka jako modeli ewolucji cechy ciągłej. W niniejszej pracy te modele są rozszerzone o skoki ewolucyjne w rozgałęzieniach drzewa filogenetycznego. Przeprowadzona analiza numeryczna wskazuje, że istnieje nietrywialna granica, gdy skoki cechy ciągłej całkowicie wpływają na jej rozwój. Granica ta zależy od wartości współczynnika dryfu procesu Ornsteina-Uhlenbecka.

Słowa kluczowe

EN

effective sample size; Ornstein-Uhlenbeck with jumps process; phylogenetic comparative methods

PL

faktyczny rozmiar próby; filogenetyczne metody porównawcze; proces Ornsteina-Uhlenbecka ze skokami

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Matematyczne
• Czasopismo: Mathematica Applicanda
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 46, no. 1
• Strony: 25--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bartoszek K.

• Linköping University, The Division of Statistics and Machine Learning, Department of Computer and Information Science, 581 83, Linköping, Sweden

Bibliografia

• [1] R. Adamczak, P. Miłoś, CLT for Ornstein-Uhlenbeck branching particle system, Elect. J. Probab. 20, 1-35 (2015). MR 3339862. Cited on pp. 28, 30, and 31.
• [2] C. Ané, Analysis of comparative data with hierarchical autocorrelation, Ann. Appl. Stat. 2, 1078-1102 (2008). MR 2516805. Cited on pp. 27, 28, and 31.
• [3] K. Bartoszek, J. Pienaar, P. Mostad, S. Andersson, T. F. Hansen, A phylogenetic comparative method for studying multivariate adaptation, J. Theor. Biol. 314, 204-215 (2012). PMID: 22940235 [PubMed] MR 2984458. Cited on p. 27.
• [4] K. Bartoszek, Quantifying the effects of anagenetic and cladogenetic evolution, Math. Biosci. 254, 42-57 (2014). PMID: 24933475 [PubMed] MR 3232541. Cited on pp. 28 and 30.
• [5] K. Bartoszek, S. Sagitov, A consistent estimator of the evolutionary rate., J. Theor. Biol. 371, 69-78 (2015). PMID: 25636492 [PubMed] MR 3323991. Cited on p. 31.
• [6] K. Bartoszek, S. Sagitov, Phylogenetic confidence intervals for the optimal trait value, J. App. Probab. 52, 1115-1132 (2015). MR 3439175. Cited on pp. 28 and 30.
• [7] K. Bartoszek, Phylogenetic effective sample size, J. Theor. Biol. 407, 371-385 (2016). PMID: 27343033 [PubMed] MR 3541934. Cited on pp. 27 and 30.
• [8] K. Bartoszek, A Central Limit Theorem for punctuated equilibrium, ArXiv e-prints 1602.05189 (2016). Cited on p. 30.
• [9] F. Bokma, Detection of punctuated equilibrium from molecular phylogenies, J. Evol. Biol. 15, 1048-1056 (2002). doi: 10.1046/j.1420-9101.2002.00458.x. Cited on p. 28.
• [10] J. Felsenstein, Phylogenies and the comparative method, Am. Nat. 125, 1-15 (1985). doi: 10.1086/284325. Cited on p. 25.
• [11] J. Felsenstein, Phylogenies and Quantitative Characters, Annu. Rev. Ecol. Syst. 19, 445-471 (1988). doi: 10.1146/annurev.es.19.110188.002305. Cited on p. 25.
• [12] S. J. Gould, N. Eldredge, Punctuated equilibria: the tempo and mode of evolution reconsidered, Paleobiology 3, 115-151 (1977). doi: 10.1017/S0094837300005224. Cited on p. 26.
• [13] S. J. Gould, N. Eldredge, Punctuated equilibrium comes of age, Nature 366, 223-227 (1993). PMID: 8232582 [PubMed]. Cited on p. 26.
• [14] T. F. Hansen, Stabilizing selection and the comparative analysis of adaptation, Evolution 51, 1341-1351 (1997). PMID: 28568616 [PubMed]. Cited on p. 25.
• [15] E. Mayr, Speciation and macroevolution, Evolution 36, 1119-1132 (1982). doi: 10.1111/j.1558-5646.1982.tb05483.x. Cited on p. 26.
• [16] R Core Team, R: A Language and Environment for Statistical Computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna; www.Rproject.org, 2013. Cited on p. 29.
• [17] R. J. Smith, Degrees of freedom in interspecific allometry: An adjustment for the effects of phylogenetic constraint, Am. J. Phys. Anthropol. 93, 95-107, (1994). PMID: 8141245 [PubMed]. Cited on p. 27.
• [18] T. Stadler, Simulating Trees with a Fixed Number of Extant Species, Syst. Biol. 60, 676-684 (2011). PMID: 21482552 [PubMed]. Cited on p. 28.
• [19] S. Sagitov, K. Bartoszek, Interspecies correlation for neutrally evolving traits, J. Theor. Biol. 309, 11-19 (2012). PMID: 22706152 [PubMed], MR 2948508. Cited on pp. 28 and 31.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).