Dragoş Lucian Gorgan - Editura Bioflux

Dacă numărul taxonilor (m) este 4, există 3 topologii posibile pentru arbori fără
rădăcină şi 15 pentru arbori cu rădăcină. Numărul posibil de topologii creşte brusc
odată cu creşterea lui m. Numărul de topologii posibile pentru un arbore cu rădăcină
ce prezintă doar bifurcaţii (rezolvat complet) este
( 2m
3)!
2( 2)!
1 3
5
( 2m
3)
m2
m
pentru m 2 . Deci numărul posibil de topologii pentru m = 2, 3, 4, 5 şi 6 este de 1, 3,
15, 105 şi 945 respectiv. Când m = 10 el devine 34.459.425, doar una dintre aceste
topologii fiind cea adevărată! Pentru a calcula numărul total de topologii pentru un
arbore fără rădăcină înlocuim în formula de mai sus m prin m – 1.
Într-un arbore filogenetic fără rădăcină de m taxoni există 2m – 3 ramificaţii, m
ramificaţii externe şi deci m – 3 ramificaţii interne. Numărul de noduri interne este de
m – 2. Pentru un arbore cu rădăcină numărul de ramificaţii interne este de m – 2,
numărul de noduri interne este de m – 1, iar numărul total de ramificaţii este de 2m –
2.
Teoretic o secvenţă de ADN se împarte dihotomic la fiecare speciaţie sau
duplicaţie de gene, arborii filogenetici fiind de obicei bifurcaţi. Totuşi când se studiază
o secvenţă relativ scurtă unele ramificaţii interne pot să nu prezinte nici o substituţie
putând apărea astfel arbori pluriramificaţi. Majoritatea metodelor folosite pentru
deducerea arborilor filogenetici construiesc arbori bifurcaţi, dar un arbore obţinut poate
fi transformat într-unul pluriramificat eliminând orice ramificaţie cu lungime 0. Este
posibil de asemeni ca chiar dacă adevărata filogenie este un fenomen dihotomic
arborele reconstruit să apară pluriramificat datorită erorilor statistice. În realitate cele
două cazuri sunt practic imposibil de deosebit.
2.5.1. ARBORI AI GENELOR ŞI ARBORI AI SPECIILOR
De cele mai multe ori suntem interesaţi să obţinem un arbore filogenetic care să
reprezinte istoria evolutivă a speciilor sau populaţiilor. Acest tip de arbore este
denumit arbore al speciilor sau al populaţiilor. Într-un arbore al speciilor momentul
divergenţei dintre două specii corespunde cu apariţia izolării reproductive. Totuşi când
se construieşte un arbore filogenetic pornind de la o genă de la fiecare specie,
arborele obţinut poate să nu fie în concordanţă cu filogenia speciilor. În cazul
existenţei alelelor polimorfe divergenţa genelor are loc anterior separării populaţiilor
(Figura 7)
36