根強いと非根拠系統樹の違い

系統学は、地球上の生命を探求する上で重要な分野である。生物とその祖先、子孫のつながりを明らかにする。生物間の関係は、デンドログラム、分岐図、フェノロジー図、ファイログラムなど、図式的に表現される。系統樹とは、生物間の系統関係を説明するために、進化的距離を用いて分岐させた樹形図である。系統樹には、大きく分けて「根付き」と「根なし」の2種類がある。根付き系統樹と根無し草系統樹の主な違いは、根付き系統樹は最も基本的な祖先を示すのに対し、根無し草系統樹は祖先の根を示さないことである。

目次1. 概要と主な違い2. 根付き系統樹とは3. 根付かない系統樹とは4. ツリーベースと非ツリーベースの進化を並べて比較。概要

根を張った系統樹は何ですか？

系統樹は、進化の歴史を示す便利な図である。ルートと呼ばれる基本ノードがあり、これはすべてのツリーグループの共通の祖先を表している。木の根は、木の中で最も古い点であり、木に含まれるすべてのグループの最後の共通祖先を表すと考えられている。したがって、根を持つ木は、進化の時間の方向を示している。根を張った木の1つの種から、ベースノードを辿って共通の祖先や先祖を見つけることができる。根付き木は進化の時間の方向が描かれているため、それが持つ古いグループや新しいグループを見つけることが容易である。根の付いた木は、生物のグループ全体を研究するために使うことができます。系統樹の根付けが正確でないと、生物間の遺伝的変化や進化の方向性を見誤る可能性があるため、重要かつ決定的な要素である。

図01：根を持つ系統樹

根のない系統樹は何ですか？

根のない系統樹は、共通の祖先や基本ノードがない系統樹の一種です。このタイプのツリーは、対象となる集団の進化的起源を示すものではありません。進化の時間軸の方向性を無視して、生物間の関係だけを記述したものです。そのため、根のない木を用いて集団の時間的な進化関係を研究することは困難である。

根を張らない系統樹を作るには、主に次の2つの方法があります。

• アウトグループの発見-これには分類群間の関係に関する予備知識が必要です。そして、その外側に位置する分類群をアウトグループとして、根付きの系統樹を描くことができます

• 中点または距離を求める - 木の中で最も遠い2つの分類群の中点は、系統樹のルートと仮定することができます。

図02：根無し草の系統樹

根強いと非根拠系統樹の違い

概要 - 根強い vs. 非根拠系統樹

系統樹は、生物間の進化の道筋やつながりを樹枝状図に表したものです。系統樹には根があるものとないものがあります。ルートツリーの下部には、対象となるすべてのグループをつなぐ共通の祖先を示すノードがあります。王冠のない木は、生物間の関係を示している。しかし、すべてのグループに共通する祖先を記述するものではない。これが、根付き系統樹と根付きでない系統樹の違いである。