Vyloučení časově nekonzistentních fosílních záznamů při datování divergencí hrabošů

Mgr. Jan Závala

Bachelor's thesis

Pruning inconsistent fossil dates from dating divergence events in voles

Abstract:

Fylogenetická skupina rodu Microtus (Rodentia, Arvicolinae) může být velmi zajímavou modelovou skupinou pro nejrůznější molekulárně genetické a evoluční studie. Neexistuje však studie, která by popisovala absolutní časy jejich divergenčních událostí. Tyto informace by přitom mohly být klíčové pro další výzkum. V mojí práci se zabývám tvořením odhadů stáří uzlů rekonstruovaného fylogenetického stromu. Využívám při tom informací z fosilních záznamů zástupců této skupiny. Určil jsem časová omezení pro 27 vnitřních uzlů stromu. Cross-validační metodou jsem určil nekonzistentní časová omezení u dvou uzlů. K odhadu časů divergencí na základě těchto omezení jsem pak použil metody maximální a penalizované věrohodnosti a Bayesiánskou koalesenční analýzu s využitím MCMC. Výsledkem jsou tři chronogramy s absolutními časy uzlů. Ukázalo se, že navzdory výrazným klimatickým změnám probíhajícím v období vývoje hrabošů, jejich vývoj probíhal podle předpokladu molekulárních hodin.

Abstract:

The phylogenetic group of genus Microtus (Rodentia, Arvicolinae) could be a very interesting model group for molecular genetic and evolutionary studies. However, there is no study that describes absolute times of divergence of this group. Moreover, this information could be critical for additional research. In my study, I estimate ages of nodes in a reconstructed phylogenetic tree. I use information from known fossils records of different taxa from this group. I created time intervals for 27 internal nodes. I found two inconsistent time intervals of nodes by cross-validating method. I used maximum and penalized likelihood methods and Bayesian coalescent analysis with MCMC to get estimates of times of divergence. The results are three chronograms with absolute ages of nodes. The results showed that the divergence events in Microtus reflect the molecular clock, despite the large climatic changes during voles divergence.

Keywords

Microtus, Hraboš, Časy divergencí, Fylogenetický strom, Stáří uzlů, Fosilní cross-validace, Maximální a penalizovaná věrohodnost, Bayesiánská koalesenční analýza, MCMC, Vole, Times of divergence, Phylogenetic tree, Ages of nodes, Fossil cross-validation, Maximum and penalized likelihood, Bayesian inference

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2014
• Supervisor: Mgr. Natália Martínková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Mathematical Biology