进化树揭示微生物多元化格局
日期：2015-07-17 13:28:03
微生物通常无性繁殖，这使得很难使用传统的生物物种的概念，这种定义为生物，可以重现在一起。
在本文中，奥德怀尔和共同作者史蒂芬Kembel从魁北克大学俄勒冈州立大学蒙特利尔和托马斯·夏普顿已经整理这些序列数据，到一个新的族谱，显示多元化的突然冲击。这很可能是第一次，粗粒化，一个物理原理，和Λ-聚结剂，一组数学模型，已被用来解决生态问题。
什么是进化树？
一个家庭树，也称为系统发生树，利用DNA以显示新物种如何随着时间而演变。系统发生树通常二进制：每个分支分裂成两个不同的谱系和其中每个分支的最终分裂成两个进一步不同的谱系，等等。沿袭之前持续发展它，时间越长，越多元化。
当发生多元化相对较快，以及多谱系具有相似的基因，一个分支可能出现分裂，而不是仅仅两成多个分支。通常情况下，生物学家将尽力解决这个歧义，搞清楚其中的谱系多元化的顺序。
引入新的进化树
“在这个文件中，缺乏知识[关于微生物分类学]被视为一种美德，”奥德怀尔说。
使用进化树来了解多元化是喜欢用谷歌地图来了解汽车旅行，奥德怀尔说。您可以放大查看详细的信息，研究个别城市的街道，或者你可以缩小到看看人们是如何在整个州际移动的大局观。
到目前为止，生态学家通常使用的是“放大”，显示所有分支进化树。在本文中，粗木纹凝聚许多短二进制分支到大的节点突然分裂成多个分支，类似叉子的齿。
其结果是一个更简单的，“缩小”树，显示多样化的突发随时间。这些突发被发现在22微生物群落，选择代表栖息地类型的广度创建进化树：植物，海洋和人类的肠道和皮肤。
“他们为我们提供了真正的生态过程的回声，像自适应辐射，当一个有机体迅速因环境的改变或多样化，以填补新的利基，”奥德怀尔说。“而这些爆发是有在这些系统发育树，其深厚的历史中。”
寻找适合的生态学理论
作者试图用一个有争议的生态学理论（被称为中性理论）来定量描述这些模式。根据这一理论，所有物种有选择相等; 人口成败是随机的，就像一个硬币的翻转。中性学说的树木逐渐呈现出多样化，而不是突然的爆发。相反，他们发现了数学模型，称为Λ-聚结剂的另一个家庭，能够更好地描述多样化的独特模式。
现实世界的应用和未来的工作
这些生态模式可以帮助我们理解的有害微生物的多样化。同样的模式也可以在生命之树的其他部分，帮助我们了解何时以及如何新物种随着时间的推移。
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