Data set incongruence, misleading characters, and insights from the fossil record: The canid phylogeny

• JOAO MUÑOZ-DURÁN ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Caldasia, ISSN-e 2357-3759, ISSN 0366-5232, Vol. 33, Nº. 2, 2011, págs. 637-658
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Incongruencia, datos conflictivos e indicios del registro fósil: la filogenia de los cánidos
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• Resumen
  • español

    Identificar y controlar las fuentes de conflictos filogenéticos explícitos entre particiones de datos es un tema que requiere mayor esfuerzo de investigación. En este trabajo exploro la utilidad del registro fósil en la evaluación de hipótesis conflictivas de clados hermanos y en la identificación y control de caracteres artificiosos (MCs). La alternativa que presento inicia con un análisis de máxima parsimonia independiente para cada partición de datos disponible. Clados conflictivos y soportados por porcentajes de Bootstrap >95% entre árboles mas parsimoniosos (AMPs) identifican instancias de incongruencia “fuerte” entre particiones de datos. La precisión de las hipótesis conflictivas de clados hermanos se prueba mediante la comparación de saltos temporales (T). Clados conflictivos con Ts significativamente más largos que el promedio son cuestionados y objeto de análisis adicionales. Puesto que los Ts excepcionalmente largos pueden ser el resultado de un registro fósil incompleto o sesgado, se hace necesario diferenciar el efecto de un registro fósil inadecuado del efecto que sobre el nivel de homplasia tienen los caracteres que soportan los clados cuestionados. Si la recodificación de estos caracteres como datos faltantes reduce el nivel de homoplasia de una manera que es significativamente diferente a la de un efecto aleatorio, entonces los clados conflictivos con Ts excepcionalmente largos deben ser el resultado de MCs. De ser así, el siguiente paso es calcular AMPs para las particiones modificadas y el proceso se repite hasta que no se obtienen clados conflictivos fuertemente soportados. Finalmente, las particiones se combinan y se calcula el AMP. Esta aproximación fue aplicada en la estimación de la filogenia de los cánidos utilizando dos particiones: ADN mitocondrial y morfología. Entre los MCs identificados hay algunos que no pueden ser controlados mediante métodos de pesaje a priori. También se discute brevemente la filogenia de los cánidos. El AMP resultante sugiere la colonización de Sur América por tres linajes de cánidos. La topología de este cladograma también indica que el talón cortante de los géneros hipercarnívoros y sociales evolucionó una única vez entre los Caninae

  • English

    Identifying and accounting for sources of significant, explicit phylogenetic conflicts among data sets is an issue that requires further study. In this paper I explore the usefulness of the known fossil record for assessing the accuracy of conflicting sister taxa hypotheses, and in identifying and accounting for misleading characters (MCs). The alternative I present begins with a parsimony analysis of each available data set. Bootstrap proportions >95% supporting conflicting clades among most parsimonious trees (MPTs) identify instances of “strong” data set incongruence. The accuracy of conflicting sister taxa hypotheses is assessed through a comparison of their temporal gaps (T). Conflicting clades, with a significantly longer than average T, are called into question. As exceptionally long Ts can result from incompleteness and/or biases in the fossil record, it is necessary to differentiate the effect of MCs from the effect of a fragmentary fossil record. For this, the effect that characters supporting questioned conflicting clades have on data set homoplasy is assessed. If resetting these characters to missing values reduces data set homoplasy in a manner that is significantly different from random, then conflicting clades with exceptionally long T must arise from the effect of MCs. If so, new MPTs are calculated for modified data sets and the testing process is repeated until no more well-supported, conflicting clades are found. Finally, data sets are combined and the MPT is calculated. I applied this approach to the phylogeny of the Caninae using morphological and mtDNA data sets. Among the MCs characters identified were some that cannot be accounted for by commonly used a priori weighting schemes. The phylogeny of canids is also briefly discussed. The resulting MPT suggests the colonization of South America by three canid lineages and that the trenchant heel, a trait associated with hypercarnivory and sociality, evolved only once within the Caninae