Main Page English Version  
Up

Интегрированная филогеномика в отряде жуков, современное состояние

Черновой вариант обзора. Страница в стадии подготовки

 

А.Г. Кирейчук

Два года назад вышла сравнительно большая статья по систематике и филогенетике жуков (Cai et al., 2022. Integrated phylogenomics and fossil data illuminate the evolution of beetles. R. Soc. Open Sci. 9: 211771. https://doi.org/10.1098/rsos.211771) в которой на 117 страницах изложена новая версия системы всего отряда на основании достижений «интегративной филогеномики». В резюме этой публикации декларированы: «Здесь мы [17 соавторов] используем набор данных из 68 однокопийных ядерных генов, кодирующих белок (NPC), в выборке 129 из 193 признанных современных семейств, а также первый всеобъемлющий набор полностью обоснованных калибровок иcкопаемыми для восстановления уточненной временной шкалы эволюции жуков… Наш анализ времени дивергенции выявил [“Our divergence time analyses recovered”] позднекаменноугольное происхождение жесткокрылых, позднепалеозойское происхождение всех современных подотрядов жуков и триасово-юрское происхождение большинства существующих семейств, в то время как фундаментальные расхождения внутри филогении жуков не совпадали с гипотезой меловой наземной революции.»


Любой неискушенный читатель может подумать, что соавторы представляют результаты своих титанических исследований по обработке материалов по группам, включающим несколько сотен тысяч видов, изученность которых до сих оставалась плохо сопоставимой, поскольку соавторы не упоминают не только в резюме, но и в тексте то, что на протяжении более двух сотен лет до них тысячи специалистов пытались представить систему отряда жуков в соответствии филогенетического понимания их истории, но и их огромнейший вклад в развитие науки даже не упомянут и не удостоен хотя бы самыми важными ссылками в принципе. И уже после публикации упомянутой статьи появляются в печати работы, в которых эта публикация цитируется как источник новейшей, самой достоверной и проверенной информации, и, конечно, даже без ссылок на другие источники и другие интерпретации. Для знакомого с предметом знающего читателя эта ситуация должна показаться достаточно странной. Еще невольно обращается внимание на то, что большинство соавторов являются специалистами по современным жукам, хотя немногие из них – палеоколеоптерологи и почти нет среди соавторов специалистов по молекулярной систематике. Вместе с тем основания для их произведения, как следует уже из резюме, почерпнуты в основном из данных молекулярного сравнения некоторых секвенирований ДНК и «всеобъемлющего набора полностью обоснованных калибровок ископаемыми [“fully justified fossil calibrations”]» (см. выше).


Без достаточной компетенции оценивать существенность сравнений и построения «молекулярных филогений» не следует здесь обсуждать надежность и степень применимости собственно статистических методов максимальной вероятности и апостериорной вероятности Байеса, использованных соавторами без понятных объяснений каким образом им удалось получить столь грандиозные результаты. Но вероятность остается вероятностью… Вместе с тем, наверное, не лишне еще раз указать на то, что использование разных калибровок приводят к получению различий в порядке ветвлений в получаемых дендрограммах, на что обращают внимание и сами соавторы рассматриваемой публикации, и этот факт сам по себе настораживает. Обычно с помощью калибровки ископаемыми определяется время «узлов», т.е. как бы дивергенций рассматриваемых групп. Но время появления группы в палеонтологической летописи едва ли может приниматься за время происхождения этой группы. Чтобы как-то соотнести эти две допускаемые точки во времени даже в терминах вероятности нужно проанализировать огромный массив данных, который едва ли можно предусмотреть в алгоритмах компьютерных программ. Главную проблему в рамках принимаемых соавторами рассматриваемой публикации, возникающую при использовании ими определенного программного обеспечения, можно проиллюстрировать следующим примером. В двух других статьях одного журнала (Systematic entomology) опубликованы дендрограммы, полученные на основании одних и тех же данных секвенирования по многим семействам жуков с помощью одних и тех же программ, но с калибровкой полностью разными ископаемыми жуками. На слайде 9 презентации Кирейчука показано как эти отличия в калибровке отражаются на результатах, полученных соавторами каждой из этих двух статей. Следует обратить внимание насколько время вероятного происхождения каждой из взятых групп (т.е. «достоверные интервалы») отличается в каждой из двух интерпретаций, при этом промежуток между достоверными интервалами одной и той же группы жуков у соавторов одной статьи более или менее отличается от аналогичных промежутков в диаграмме, полученной вследствие использования других образцов для калибровки соавторами другой статьи. При этом каждая из обеих групп соавторов, по-видимому, считали, что именно их результаты правдоподобнее и предпочтительнее результатам другой группы соавторов, а не допускали того, что обе предложенные ими интерпретации могут быть не верны. Кажется, что несмотря на огромное число публикаций, посвященных обоснованию методов калибровки, трудно найти приемлемые теоретические основания, которые могли бы дать уверенность в достоверности получаемых результатов. Конечно, в идеале если с помощью статистических методов проанализировать большое число выборок по нескольким тысячам имеющихся описанными видов можно ожидать выявления каких-то тенденций во временной таксономической динамике отряда. Но мы еще очень далеки от наличия таких массивов данных, которые позволили бы это сделать. Именно сомнения в достоверности не только в дивергенциях, предполагаемых в кладограммах обеих групп соавторов (см. на слайде 9 презентации Кирейчука), но и сомнения в самом методе калибровки не позволяют принимать результаты полученных диаграмм как достоверные свидетельства предлагаемых соавторами выводов, полученных с помощью использованных ими компьютерных программ (Kirejtshuk, 2021). На этом несколько подробнее остановимся далее. А в первую очередь следует рассмотреть «всеобъемлющий набор полностью обоснованных калибровок ископаемыми» (см. выше) и его отражение в выводах соавторов рассматриваемой статьи.

А.Г. Кирейчук, ноябрь 2024 г.