Η βασική διαφορά μεταξύ της μέγιστης φειδωλότητας και της μέγιστης πιθανότητας εξαρτάται από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη του φυλογενετικού δέντρου. Η μέγιστη παρρησία εστιάζει στην ελαχιστοποίηση των συνολικών καταστάσεων χαρακτήρων κατά τη διάρκεια της κατασκευής του φυλογενετικού δέντρου, ενώ η μέγιστη πιθανότητα είναι μια στατιστική προσέγγιση για τη σχεδίαση του φυλογενετικού δέντρου ανάλογα με την πιθανότητα μεταξύ γενετικών δεδομένων.
Η φυλογένεση είναι η νέα προσέγγιση για την ταξινόμηση και την ονοματολογία των οργανισμών. Η φυλογένεση βασίζεται σε γενετικά δεδομένα και εξελικτικές σχέσεις. Τα γενετικά δεδομένα είναι αποτέλεσμα της αλληλουχίας του DNA. Στη φυλογένεση, η ταξινόμηση των οργανισμών γίνεται με βάση τον κοινό πρόγονο. Η μέγιστη φειδωλότητα και η μέγιστη πιθανότητα μιας φυλογενετικής σχέσης αυξάνουν την ακρίβεια και την αξιοπιστία ενός φυλογενετικού δέντρου.
Τι είναι η μέγιστη παρρησία;
Στην τεχνική της μέγιστης φειδωλότητας, η ελαχιστοποίηση των συνολικών αλλαγών της κατάστασης του χαρακτήρα λαμβάνει χώρα κατά τη φυλογενετική ανάλυση. Η φυλογενετική είναι ένας κλάδος της βιολογίας που ασχολείται με τη μελέτη των εξελικτικών σχέσεων. Ένα φυλογενετικό δέντρο είναι ένα δέντρο που δείχνει τις εξελικτικές σχέσεις που βασίζονται σε έναν κοινό πρόγονο. Έτσι, όταν σχεδιάζουμε ένα φυλογενετικό δέντρο χρησιμοποιώντας την έννοια της μέγιστης φειδωλότητας, ελαχιστοποιείται το ποσό της παράλληλης εξέλιξης. Επομένως, η μέγιστη φειδωλότητα θα δημιουργήσει το δέντρο πολύ πιο γρήγορα από άλλες μεθόδους. Αυτό συμβαίνει επειδή μόνο τα κύρια διακριτικά χαρακτηριστικά λαμβάνονται υπόψη στη μέγιστη παρρησία.
Εικόνα 01: Μέγιστη παρρησία
Όταν σχεδιάζετε ένα μέγιστο φειδωλό δέντρο, το δέντρο είναι πάντα το μικρότερο δυνατό δέντρο με τον ελάχιστο αριθμό taxa. Ωστόσο, η αξιοπιστία ενός μέγιστου φειδωλού δέντρου είναι πολύ υψηλή. Η στατιστική συνέπεια και η ακρίβεια της φυλογενετικής σχέσης που βασίζεται στη μέγιστη φειδωλότητα θα ποικίλλει. Επιπλέον, υπάρχουν πολύπλοκοι αλγόριθμοι που αναλύουν τη μέγιστη φειδωλότητα μιας φυλογενετικής σχέσης.
Τι είναι η μέγιστη πιθανότητα;
Η μέγιστη πιθανότητα είναι μία από τις πιο χρησιμοποιούμενες στατιστικές μεθόδους που αναλύουν τις φυλογενετικές σχέσεις. Η μέθοδος θα αναλύσει τη φυλογένεση με βάση το μοντέλο πιθανότητας. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος λαμβάνει υπόψη τόσο τη μέση τιμή όσο και τη διακύμανση. Έτσι, στη φυλογένεση, η μέγιστη πιθανότητα λαμβάνεται στα δεδομένα γενετικά δεδομένα ενός συγκεκριμένου οργανισμού.
Εικόνα 02: Μέγιστη πιθανότητα
Υπάρχουν τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα από τη χρήση της στατιστικής μεθόδου της μέγιστης πιθανότητας. Η μέθοδος είναι πολύ κατάλληλη όταν αναλύεται ένα απλό σύνολο δεδομένων που περιέχει γενετικές πληροφορίες. Όταν ο βαθμός διακύμανσης μεταξύ των γενετικών δεδομένων είναι χαμηλότερος, οι βαθμολογίες μέγιστης πιθανότητας είναι αξιόπιστες. Τα αποτελέσματα που παράγονται μέσω της μέγιστης πιθανότητας επιβεβαιώνουν περαιτέρω τις μέγιστες βαθμολογίες φειδωλότητας μιας συγκεκριμένης φυλογενετικής σχέσης. Επομένως, η ανάλυση μέγιστης πιθανότητας λειτουργεί ως επιβεβαιωτική δοκιμή.
Σε σύγκριση με τα πλεονεκτήματα που αναφέρθηκαν παραπάνω, αυτή η μέθοδος είναι μια αργή και έντονη διαδικασία. Επιπλέον, ελλείψει ενός ενιαίου συνόλου δεδομένων, η έξοδος σφάλματος είναι υψηλή. Έτσι, καθιστά επίσης πιο δύσκολη την αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων από την εκτίμηση της μέγιστης πιθανότητας.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της μέγιστης παρρησίας και της μέγιστης πιθανότητας;
- Η μέγιστη φειδωλότητα και η μέγιστη πιθανότητα είναι δύο προσεγγίσεις που παίζουν σημαντικό ρόλο στη φυλογένεση.
- Και οι δύο τεχνικές απεικονίζουν τη σχέση ενός οργανισμού με τον πρόγονό του με βάση τα διαθέσιμα γενετικά δεδομένα.
- Τα φυλογενετικά δέντρα μπορούν να ερμηνευθούν χρησιμοποιώντας τόσο τη μέγιστη παρρησία όσο και τη μέγιστη πιθανότητα.
- Και στις δύο τεχνικές, τα γενετικά δεδομένα βασίζονται στον προσδιορισμό αλληλουχίας DNA ή στον προσδιορισμό αλληλουχίας RNA.
- Και οι δύο μέθοδοι είναι σημαντικές για τη δημιουργία φυλογενετικών δέντρων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μέγιστης παρρησίας και της μέγιστης πιθανότητας;
Τόσο η μέγιστη φειδωλότητα όσο και η μέγιστη πιθανότητα είναι δύο διαφορετικές προσεγγίσεις στην ερμηνεία ενός φυλογενετικού δέντρου. Η μέγιστη παρρησία πιστεύει στην ανάλυση λίγων χαρακτηριστικών και στην ελαχιστοποίηση των αλλαγών χαρακτήρα από οργανισμό σε οργανισμό. Αντίθετα, η μέθοδος μέγιστης πιθανότητας λαμβάνει υπόψη τόσο τον μέσο όρο όσο και τη διακύμανση και λαμβάνει τη μέγιστη πιθανότητα για τα δεδομένα γενετικά δεδομένα ενός συγκεκριμένου οργανισμού. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της μέγιστης φειδωλότητας και της μέγιστης πιθανότητας.
Επιπλέον, η αξιοπιστία της μέγιστης φειδωλότητας από μόνη της δεν επαρκεί για την εξαγωγή συμπερασμάτων. Όμως, η μέθοδος μέγιστης πιθανότητας λειτουργεί ως επιβεβαιωτική δοκιμή των αποτελεσμάτων της μέγιστης φειδωλότητας. Επομένως, τα συμπεράσματα θα πρέπει να γίνονται χρησιμοποιώντας τόσο τη μέγιστη φειδωλότητα όσο και τη μέγιστη πιθανότητα.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της μέγιστης φειδωλότητας και της μέγιστης πιθανότητας.
Σύνοψη – Μέγιστη παρρησία vs μέγιστη πιθανότητα
Η φυλογένεση παίζει σημαντικό ρόλο στην εξαγωγή εξελικτικών σχέσεων με την κατασκευή φυλογενετικών δέντρων. Η μέγιστη παρρησία είναι η τεχνική κατασκευής ενός δέντρου με τον ελάχιστο αριθμό αλλαγών κατάστασης χαρακτήρων. Αντίθετα, η μέγιστη πιθανότητα ενός φυλογενετικού δέντρου βασίζεται στη χρήση της μέγιστης ομοιότητας μεταξύ γενετικών δεδομένων. Τα δεδομένα και για τις δύο αναλύσεις προέρχονται από τα δεδομένα της αλληλουχίας DNA ή RNA. Η αξιοπιστία και η ακρίβεια είναι υψηλή όταν η κατασκευή του δέντρου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας και τις δύο τεχνικές. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της μέγιστης φειδωλότητας και της μέγιστης πιθανότητας.
