treesliceR简介

前奏曲

树片R是一个提供多功能工具的R包用于在不同深度和方向。用生成的切片和修剪的系统发育树片R易于进行下游分析,促进对系统发育模式的评估,如alpha和β系统发育度量。使用树片R,系统发育可以被切成不同的时间方向,或者“根深蒂固”,或者“悄悄地”,并在内部使用不同的时间标准,例如百万od年,累积的系统发育多样性,或分位数叶尖年龄分布。

此外,树片R包含评估功能系统发育信息的积累率(例如,“α”和“β”多样性)。全面介绍计算这些指标,请参阅渐晕所有分析都设计为灵活、可靠和高效,具有优化的计算延时函数并行计算。此外,我们的软件包还包括绘图生成现成图形的功能。

演示的基本用法树片R,我们会的提供示例说明如何在不同的方式。首先,需要加载包裹:

#正在加载
图书馆(猿)

现在,我们需要加载(并在必要时安装)树片R包裹:

#正在加载
图书馆(树状切片R)

展示树片R,我们会的演示如何对系统发育树进行子集划分和切片包装中包含的passarine物种(308种)(获得Jetz等人al.(2012)). 这个通行证树对象包含包含100棵雀形目树的multiylo对象。为了简单起见,我们将专注于一棵树。要加载此数据集,我们使用以下命令代码:

<-路径树(_T)[[1]]

1.修剪功能

树片R包含用于修剪基于特定绝对树深度或根据年龄分布确定分位数给定系统发育树尖端的最后一个分裂事件。在两者中程序(绝对年龄或分位数),所有提示均为最后一个年龄分裂事件之后之前这个时间参数中指定的值将被删除或保留在系统发育(取决于方法参数)。在下一个示例中,我们将说明如何使用绝对深度(在这种情况下,以百万年为单位)或标量指示从尖端物种年龄分布得出的分位数。

1.1. 使用绝对深度修剪

首先,让我们删减系统发育,只保留有分裂超过1000万年和3000万年的事件:

树_修剪10<- prune_tips(修剪_提示)(树=树,时间= 10,qtl=F)#保持物种年龄超过10岁
树_修剪30<- prune_tips(修剪_提示)(树=树,时间= 30,qtl=F)#保留30年以上的物种

让我们检查一下这些系统发育树的格式:

旧款<- 标准(mfrow公司= c(c)(1,))#设置1x3图形显示
情节(树,主要= “所有物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树_修剪10,主要= “10岁以上的物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树_修剪30,主要= “30岁以上的物种”,显示.tip.label=T) ;轴Phylo()
标准(旧款)#返回原始显示

我们可以看到,只有前一次分裂事件的提示谱树木中保留了1000万年和3000万年。这很重要注意,原始分支长度保持不变。从左到对,我们有原始的系统发育史,系统发育史只包含最后一次分裂事件发生在1000万年以上的物种,以及最后,与最后分支事件所在物种的系统发育年龄超过3000万年(在我们的例子中只有三个物种)。

相反,也可以进行逆过程,使我们能够只保留最后分支事件小于时间通过设置方法论点作为2。因此:

树_修剪10_反向<- prune_tips(修剪_提示)(树=树,时间= 10,qtl=F、,方法= 2)#将物种保持在10年以下
树_修剪30 _反向<- prune_tips(修剪_提示)(树=树,时间= 30,qtl=F、,方法= 2)#保持物种小于30岁

#绘制系统发育图
旧款<- 标准(mfrow公司= c(c)(1,))#设置1x3图形显示
情节(树,主要= “所有物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树_修剪10 _反向,主要= “10岁以下的物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树_修剪30 _反向,主要= “30岁以下的物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
标准(旧款)#返回原始显示

1.2. 使用深度分位数修剪

可以通过设置时间参数作为标量,指示tip-species年龄,由最后一个分支事件的时间给出。对于例如,只保留年龄值小于所有物种年龄分布的第25个分位数的年龄,我们可以执行以下操作:

树_修剪25q<- prune_tips(修剪_提示)(树,0.25,qtl=T、,方法= 2)
情节(树_修剪25q,主要= “年龄小于25分位数的物种”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()

请注意,如果我们打算保留年龄小于25岁的物种分位数方法参数必须设置为2,因为如上面的例子所示。默认值为1,表示去除年龄小于时间参数。

2.切片功能

存在于树片R能够以多种方式对系统发育进行切片。在本节中,我们将显示的灵活性树状切片R在执行树中对这些函数的输出进行切片和可视化。

2.1. 从尖端到根部的切片

对系统发育进行切片的第一个选择是挤压其分支使用函数从尖端到根部的长度挤压(_tips)在本文中,挤压指的是基于给定阈值(树深度,in)折叠分支长度这种情况,以百万年为单位)。此函数需要提供系统发育树和指示树枝将被压缩。例如,让我们挤压行人三个不同年龄段(1000万年、3000万年和5000万年)的系统发育:

树_挤压10<- 挤压(_T)(树=树,时间= 10)
树_挤压30<- 挤压(_T)(树=树,时间= 30)
树_挤压50<- 挤压(_T)(树=树,时间= 50)

我们可以可视化挤压过程前后的系统发育检查差异:

旧款<- 标准(mfrow公司= c(c)(1,))#设置1x3图形显示
情节(树木_挤压10,主要= “10年挤压”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树木_挤压30,主要= “30分钟挤压”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树木_挤压50,主要= “50英里时挤压”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
标准(旧款)#返回原始显示

值得注意的是,设置drop节点参数为TRUE(默认值为FALSE)通过使用原始树没有分支长度。我们可以通过以下方式查看打字:

树_尺寸30_下降<- 挤压(_T)(树=树,时间= 30,标准= “我的”,drop节点= 真的)
树_挤压30#完全二叉树
#>
#>具有308个尖端和307个内部节点的系统发育树。
#>
#>提示标签:
#>Pitta_iris、Pitta_ versicolor、Pitta _ rythrogaster、Atrichornis_clamosus、Atrichcornis_rufescens、Menura_alberti。。。
#>
#>生根;包括分支长度。
树_挤压30_滴#已删除节点的树
#>
#>具有308个尖端和58个内部节点的系统发育树。
#>
#>提示标签:
#>Pitta_iris、Pitta_ versicolor、Pitta _ rythrogaster、Atrichornis_clamosus、Atrichcornis_rufescens、Menura_alberti。。。
#>
#>生根;包括分支长度。

你会发现树_尺寸30对象形式a完整的二叉树(308个物种和307个节点),而对象树_挤压30_滴不是二叉树,因为节点更年轻树上掉了3000多万年。

如前所述,可以使用不同的深度挤压树木标准。让我们利用累积的系统发育多样性来探索这一点(PD)多年来挤压和绘制所有树木,以观察差异。首先,让我们评估树:

PD_总计<- 总和(树$边缘长度)

然后,让我们把技巧压缩到10%和50%总PD在系统发育树中累积:

树_挤压10<- 挤压(_T)(树=树,时间=PD_总计/10,标准= “局部放电”)
树_挤压50<- 挤压(_T)(树=树,时间=PD_总计/2,标准= “pd”)
旧款<- 标准(mfrow公司= c(c)(1,2))#设置1x2图形显示
情节(树木_挤压10,主要= “树木在10%PD下挤压”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
情节(树木_挤压50,主要= “树木在50%PD下挤压”,显示.tip.label=F) ;乙烯基轴()
标准(旧款)#返回原始显示

2.2. 从根部到尖端的切片

中提供的另一个选项树片R挤压根()功能,允许用户挤压使用相同深度从根到尖端的系统发育树标准和参数如前一节所示。对于例如,让我们把雀形目鸟类的进化根压缩到5000万年:

树_根50<- 挤压根(_R)(树=树,时间= 50)
情节(tree_root50,主要= “50年内,树木生根被切成片”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()

请注意,树的根现在开始于5000万年。

2.3. 内部切片系统发育

树片R还提供了切片系统发育的选项内部使用函数挤压_ int().在此函数,则用户必须指定两个表示深度的值将从系统发育。

例如,如果我们只想保留树枝在3000万年到1000万年之间,我们可以使用以下代码:

树int<- 挤压(_int)(树=树,来自= 30,至= 10,)

让我们检查一下保留的树切片并进行比较它与原始树:

旧款<- 标准(mfrow公司= c(c)(1,2))#设置1x2图形显示
情节(树,主要= “原始树”,显示.tip.label=F) ;乙烯基轴()
情节(树int,主要= “树木切片10-30年”,显示.tip.label=F) ;轴Phylo()
标准(旧款)#返回原始显示

同样,必须注意树的绝对深度将更改,但内部分支长度将与原始值(切片的值除外)。

都是人!

工具书类

Jetz,W.、Thomas,G.H.、Joy,J.B.、Hartmann,K.和Moores,A.O。2012年,全球鸟类在空间和时间上的多样性自然491(7424): 444–448.https://doi.org/10.1038/nature11631