वंशावली नेटवर्क

एक वंशावली नेटवर्क कोई भी ग्राफ है जिसका उपयोग न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों, वंशाणुओं, गुणसूत्रों, जीन का समूह या प्रजातियों के बीच विकासवादी संबंधों(या तो अमूर्त वस्तु या स्पष्ट रूप से)^[1] की कल्पना करने के लिए किया जाता है। ^[2] वे नियोजित होते हैं जब संकरण, क्षैतिज जीन स्थानांतरण, आनुवंशिक पुनर्संयोजन, या जीन दोहराव और हानि जैसे रेटिक्यूलेशन घटनाओं को सम्मिलित माना जाता है। वे केवल ट्री नोड्स (नोड्स का एक पदानुक्रम, प्रत्येक केवल एक माता-पिता के साथ) के बजाय हाइब्रिड नोड्स (दो माता-पिता के साथ नोड्स) के अतिरिक्त के माध्यम से समृद्ध रूप से जुड़े नेटवर्क के स्पष्ट मॉडलिंग द्वारा वंशावली ट्री से भिन्न होते हैं।^[3] वंशावली ट्री वंशावली नेटवर्क का एक उपसमुच्चय हैं। वंशावली नेटवर्क को स्प्लिट्सट्री,^[4] आर-पैकेज, फैंगॉर्न, और, हाल ही में, डेंड्रोस्कोप जैसे सॉफ़्टवेयर के साथ अनुमानित और कल्पना की जा सकती है। वंशावली नेटवर्क का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक मानक प्रारूप न्यूइक प्रारूप का एक प्रकार है जो समर्थन नेटवर्क के साथ-साथ पेड़ों के लिए भी विस्तारित है।^[5]

वंशावली नेटवर्क के कई प्रकार और उपवर्गों को उन जैविक अद्भुत घटनाओं के आधार पर परिभाषित किया गया है जो वे प्रतिनिधित्व करते हैं या वे किस डेटा से बने हैं (संकरण नेटवर्क, प्रायः रूटेड ट्री से निर्मित, पैतृक पुनर्संयोजन ग्राफ (एआरजी) बाइनरी अनुक्रमों से, माध्यिका ग्राफ के एक समूह से विभाजन, एक दूरी मैट्रिक्स से सुयोग्य प्रत्यक्षीकरण और रेटिकुलोग्राम), या कम्प्यूटेशनल रूप से सरल समस्याओं (गैल्ड ट्री, और उनके सामान्यीकरण लेवल-के वंशावली नेटवर्क, ट्री-चाइल्ड या ट्री-सिबलिंग वंशावली नेटवर्क) से प्राप्त करने के लिए प्रतिबंधित होते हैं।

सूक्ष्म विकास

वंशावली पेड़ों को सूक्ष्मविकासवादी घटनाओं को चित्रित करने में भी दिक्कत होती है, उदाहरण के लिए नदी नेटवर्क के बीच छछूंदर या मछली की आबादी का भौगोलिक वितरण, क्योंकि जीवसंख्या के बीच जीन प्रवाह को रोकने के लिए कोई प्रजाति सीमा नहीं है। इसलिए, एक अधिक सामान्य वंशावली नेटवर्क इन स्थितियों को उचित ढंग से दर्शाता है।^[6]

रूटेड बनाम अनरूटेड

अनियंत्रित वंशावली नेटवर्क: मान लीजिए कि X टैक्सा का समुच्चय है। X पर एक अनियंत्रित वंशावली नेटवर्क N कोई भी अप्रत्यक्ष ग्राफ है जिसकी पत्तियों को X में टैक्सोन द्वारा विशिष्ट रूप से वर्गीकरण किया गया है।

विभाजित नेटवर्क और अर्ध-माध्यिका नेटवर्क जैसे कई अलग-अलग प्रकार के अनरोटेड फ़िलेजेनेटिक नेटवर्क उपयोग में हैं। ज्यादातर स्थितियों में, इस तरह के नेटवर्क विकासवादी इतिहास के बारे में जानकारी दिए बिना केवल टैक्सा के बीच संबंधों को दर्शाते हैं। हालांकि कुछ विधियाँ अनियंत्रित नेटवर्क का उत्पादन करती हैं, जिन्हें रूट किए गए नेटवर्क के अप्रत्यक्ष संस्करणों के रूप में व्याख्या किया जा सकता है, जो एक फाइलोजेनी का प्रतिनिधित्व करते हैं।

रूटेड वंशावली नेटवर्क

मान लीजिए कि X टैक्सा का समुच्चय है। X पर एक अनियंत्रित वंशावली नेटवर्क N एक अप्रत्यक्ष ग्राफ है जहां पत्तियों के समूह को एक्स में टैक्सा द्वारा विशेष रूप से वर्गीकरण किया जाता है।

रूटेड वंशावली नेटवर्क, रूटेड वंशावली ट्री की तरह, विकासवादी इतिहास का स्पष्ट प्रतिनिधित्व देते हैं। इसका मतलब यह है कि वे उस क्रम की कल्पना करते हैं जिसमें प्रजातियाँ अलग-अलग (जातिकृत), अभिसरण (संकरित), और स्थानांतरित आनुवंशिक सामग्री (क्षैतिज जीन स्थानांतरण) करती हैं।

नेटवर्क की कक्षाएं

कम्प्यूटेशनल उद्देश्यों के लिए, परीक्षण प्रायः नेटवर्क के वर्गों पर अपना ध्यान केंद्रित करते हैं: कुछ गुणों वाले सभी नेटवर्क के उपवर्ग। हालांकि कम्प्यूटेशनल सरलता मुख्य लक्ष्य है, इनमें से अधिकांश वर्गों का जैविक औचित्य भी है। गणितीय वंशावली्स साहित्य में वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले कुछ प्रमुख वर्ग ट्री-चाइल्ड नेटवर्क,^[7] ट्री-आधारित नेटवर्क,^[8] और लेवल-के नेटवर्क^[9]^[10] हैं।