Métodos Filogenéticos Comparativos
Disciplina de pós-graduação — Mestrado em Biologia Animal, UFMS (45 h)
O curso em uma frase
Espécies aparentadas compartilham história, e por isso não são pontos independentes. O curso mostra como obter e ler uma árvore, por que o movimento browniano e a matriz C estão por trás de quase todos os métodos, e como usá-los para responder a quatro perguntas sobre os atributos das espécies: se há sinal filogenético, como o atributo evoluiu, como era o ancestral e se dois atributos estão associados, para atributos contínuos, discretos e multivariados.
O mapa dos métodos
Cada coluna é uma pergunta; cada linha, um tipo de atributo. As duas faixas de base sustentam todas as colunas. Toda aula abre e fecha com este mapa, e indica com um selo colorido a pergunta de que trata: Base Há sinal? Como evolui? Como era o ancestral? Estão associados?. As cores são as mesmas nos slides.
A trilha das aulas pelo mapa
Clique numa aula para ir direto a ela.
Como evolui?
que processo gerou o padrão?
Cronograma
Cada cartão abre a página da aula, com os slides, o resumo em 3 minutos, o roteiro prático, o desafio e as leituras. A pergunta em destaque é o problema que a aula ajuda a responder. A distribuição pela semana está em Comece aqui.
Aula 1 Base
De onde vem a árvore que eu uso, e o que fazer quando ela não bate com os meus dados?
Por que espécies não são pontos independentes. Ler e escrever árvores (Newick, Nexus), de onde vem a árvore, bases de árvores e de atributos, desenho de estudos comparativos e a forma da árvore.
Aula 2 Base
Por que espécies aparentadas não são pontos independentes?
Do processo ao padrão: o movimento browniano no tempo e na árvore, a matriz de covariância filogenética C montada passo a passo e os contrastes independentes de Felsenstein.
Aula 3 Há sinal?
Espécies próximas são mais parecidas do que o esperado?
O que é (e o que não é) sinal filogenético. K de Blomberg, λ de Pagel, I de Moran, C de Abouheif, Mantel, distogramas, PVR e as medidas para atributos categóricos (D, decomposição de Rao, δ).
Aula 4 Como evolui?
O atributo evoluiu ao acaso, rumo a um ótimo ou em explosão inicial?
Verossimilhança do BM, Ornstein-Uhlenbeck, early burst e tendência; comparação e adequação de modelos; BBM, FPK e evolução pulsada; paisagens adaptativas; várias taxas e vários regimes (mvMORPH); cautelas com o OU.
Aula 5 Estão associados?
Como fazer uma regressão entre atributos quando as espécies são aparentadas?
Do OLS ao GLS com a matriz C. PGLS na prática, diagnóstico e sinal nos resíduos, R² com rr2, ANOVA e ANCOVA filogenéticas, GLM filogenético (phylolm), matrizes de taxas que mudam na árvore e incerteza filogenética.
Aula 6 Como evolui?Estão associados?
Como evoluem atributos de estados discretos, e dois deles evoluem juntos?
Dos modelos de DNA ao Mk; a matriz Q e P(t) = exp(Qt) passo a passo; a perda dos membros nos Squamata; multiestado (ER, SYM, ARD); taxas ocultas; evolução correlacionada de Pagel ao corHMM; o modelo de limiar.
Aula 7 Como era o ancestral?
Como era o ancestral, e com quanta certeza dá para dizer?
Parcimônia de mudança quadrada e máxima verossimilhança; o nó e a raiz passo a passo; incerteza; contMap e fenograma; tendência com fósseis; marginal × conjunta e mapeamento estocástico; gráficos do phytools e filomorfoespaço.
Aula 8 Há sinal?Como evolui?Estão associados?
Como estudar a evolução da forma e de muitos atributos ao mesmo tempo?
Morfometria geométrica e superposição de Procrustes; K, taxa e PGLS multivariados (geomorph); modelos multivariados com verossimilhança penalizada e matrizes de taxas por regime (mvMORPH); modularidade e integração; PCA filogenética.
Nenhum item correspondente
Como este material está organizado
Cada aula tem uma página com os slides, um resumo em 3 minutos, o conteúdo, o roteiro da aula prática (um walkthrough comentado e o script .R correspondente), um desafio de código e as leituras. Os slides abrem no navegador; tecle F para tela cheia e Esc para ver todos os slides de uma vez.
Todas as figuras dos slides foram geradas em R, com dados de pacotes (phytools, geiger, geomorph, ape), com os dados das práticas ou com simulações de semente fixa. O código está na pasta R/ do repositório. O livro-texto é Revell & Harmon (2022), citado nas leituras de cada aula. Para ver a disciplina inteira de uma vez, há também um mapa mental (Coggle). Correções e sugestões são bem-vindas via issue ou pull request em https://github.com/diogoprov/mfc.
Como são as aulas práticas
Os roteiros práticos usam dados reais: os Anolis, os Centrarchidae e os mamíferos do phytools, os Squamata de Brandley et al. (2008), as enguias de Collar et al. (2014), as salamandras Plethodon do geomorph e os cantos de anuros da Bocaina (Garey et al. 2018). Os desafios pedem um script reprodutível, as figuras e uma interpretação curta; as respostas comentadas são publicadas depois do prazo de entrega.
Contato
Prof. Diogo B. Provete — diogo.provete@ufms.br · Biodiversity Synthesis Lab