Новый вычислительный метод для датирования древа жизни
Исследователи из Института Biodesign Университета штата Аризона разработали новый метод, который позволяет анализировать очень большие наборы данных для установления времени множества точек ветвления на древе жизни. Метод, описанный в Proceedings of the National Academy of Sciences, значительно превосходит существующие техники по скорости, обеспечивая результаты в 1000 раз быстрее.
Суть метода RelTime
Новый упрощённый метод, названный RelTime, оценивает относительное время расхождения видов без использования палеонтологической летописи или сложных параметров модели. Его основная цель — установить, например, что расхождение человека и шимпанзе в 5 раз моложе, чем расхождение человека и обезьяны.
После установления относительного времени для всех узлов древа, к нему можно применить калибровочные точки по окаменелостям с высокой степенью достоверности, чтобы добавить измерение абсолютного времени.
Решение проблемы молекулярных часов
Традиционный метод датирования — молекулярные часы — сталкивается с проблемой: скорость молекулярных изменений может радикально различаться у разных групп видов. Существующие подходы к учёту этой изменчивости требуют экспоненциально растущих вычислительных ресурсов с увеличением числа видов.
RelTime решает эту проблему, фокусируясь на относительном датировании, что позволяет:
Анализировать большие филогенетические деревья за часы, а не дни
Обеспечивать равную или большую точность, особенно при работе с огромными наборами данных и видами из сильно различающихся групп
Значение и применение
Метод может помочь разрешить давние противоречия между датировками, основанными на ископаемых остатках, и датировками, полученными по молекулярным данным. Например, в случаях с адаптивной радиацией млекопитающих (65 млн лет назад) и расхождением животных типов в начале кембрия (500 млн лет назад) молекулярные даты примерно на 50% старше палеонтологических.
Применение метода безгранично: от оценки времени появления известных видов и человеческих патогенов до синхронизации биологической временной шкалы с историей Земли. Это открывает новые возможности для сравнительной биологии, палеонтологии, геологии и климатологии.