系統樹メーカー

系統樹とは

系統樹は、種・集団・遺伝子といった生物のまとまりが共通祖先からどう分かれてきたかを示す分岐図です。末端はそれぞれ一つの分類群、内部の節点はその先すべての最も新しい共通祖先、そのあいだの枝が系統にあたります。ふつうの分岐図（クラドグラム）と決定的に違うのは、ここでは枝の長さが量を持つことです。系統樹（phylogram）では枝長はその系統に蓄積した進化的変化量に比例し、年代樹（chronogram）では経過時間そのもの。どちらを読んでいるかはスケールバーが教えてくれます。

発表される系統樹には、たいてい二つの要素が加わります。節点に添えられた支持率——ブートストラップ値やベイズ事後確率——は、そのまとまりをデータがどれだけ支持しているかを示します。そして外群がツリーに根を与え、分岐の方向を定めます。この系統樹メーカーが引き受けるのは作図の部分です。グループを普通の言葉で説明する、Newick 文字列を貼る、手元の分岐年代を渡す——それだけで、AIがトポロジーを確定し、講義スライドにも学位論文にも投稿論文にもそのまま使える図に仕上げます。

要点

• 枝の長さに意味があるのは、図にスケールバーがある場合だけです。なければ、その樹は枝分かれの順序だけを述べています。
• ノードは仮説上の共通祖先であって化石ではありません。名前も標本も伴わないのがふつうです。
• ノードに付く支持率——ブートストラップ値やベイズ事後確率——は、そのまとまりへの確信度を表すもので、年代を表すものではありません。
• 根の位置を決めるのは外群です。無根系統樹は同じ類縁関係を、由来の向きを示さずに表します。
• 隣り合って印刷された2つの末端が遠縁であることもあります。近縁かどうかはノードをたどって読むもので、紙面を横に見て判断するものではありません。

系統樹はこうして作られます

系統樹の各部の名称

発表された系統樹が担っている情報は分岐の順序だけではなく、そこに加わったものほど読み飛ばされやすいところです。以下はその情報を担っている部位で、系統樹を読むたびに確かめる価値があり、ジェネレーターが図中にラベルできる要素でもあります。

情報を担っているのは横軸だけです。末端の縦の並び順は作図上の約束にすぎません。どの節点でも二つの枝は自由に入れ替えられますし、同じツリーを直角型・斜線型・円形のどれで描いても、示している類縁関係は一つも変わりません。

根・節点・末端・クレードは、分岐図を含めてどの樹でも同じ意味なので、このページでは定義し直していません。その用語は次のページで一通り説明しています。 分岐図メーカー

系統樹を読み違えないために

この図をめぐる誤解のほとんどは、ツリーが言っていないことを絵から読み取ってしまうところから生まれます。特に押さえておきたい三つを挙げます。

系統樹はどこで使われますか

ファイログラム・クロノグラム・無根系統樹の見分け方

まずスケールバーを見てください。サイトあたりの置換数で目盛られていればファイログラム、年や百万年で目盛られていればクロノグラムです。スケールバーも根もなければ無根系統樹で、類縁関係だけを述べています。 分岐図は4つめの場合です。末端がそろい、スケールバーがなく、枝分かれの順序だけを示します。

無根系統樹は未完成の樹ではありません。 根の位置をデータが決められないときの、誠実な出力です。外群なしに根を付けるのは、解析が述べていない主張を作り出すことになります。

系統樹についてよくある質問