Der Hauptunterschied zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit hängt von der Methode ab, die bei der Entwicklung des Stammbaums verwendet wird. Maximale Sparsamkeit konzentriert sich auf die Minimierung der gesamten Charakterzustände während der Konstruktion des phylogenetischen Baums, während die maximale Wahrscheinlichkeit ein statistischer Ansatz beim Zeichnen des phylogenetischen Baums in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit zwischen genetischen Daten ist.
Phylogenie ist der neuartige Ansatz zur Klassifizierung und Nomenklatur von Organismen. Die Phylogenie stützt sich auf genetische Daten und evolutionäre Beziehungen. Die genetischen Daten sind ein Ergebnis der DNA-Sequenzierung. In der Phylogenie erfolgt die Klassifizierung von Organismen auf der Grundlage des gemeinsamen Vorfahren. Maximale Sparsamkeit und maximale Wahrscheinlichkeit einer phylogenetischen Verwandtschaft erhöhen die Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines phylogenetischen Stammbaums.
Was ist maximale Sparsamkeit?
Bei der Technik der maximalen Sparsamkeit findet die Minimierung der gesamten Charakterzustandsänderungen während der phylogenetischen Analyse statt. Die Phylogenetik ist ein Zweig der Biologie, der sich mit der Erforschung evolutionärer Zusammenhänge befasst. Ein phylogenetischer Baum ist ein Baum, der die evolutionären Beziehungen basierend auf einem gemeinsamen Vorfahren zeigt. Daher wird beim Zeichnen eines phylogenetischen Baums unter Verwendung des Konzepts maximaler Sparsamkeit die Menge an paralleler Evolution minimiert. Daher generiert maximale Sparsamkeit den Baum viel schneller als andere Methoden. Dies liegt daran, dass nur die Hauptunterscheidungsmerkmale in maximaler Sparsamkeit berücksichtigt werden.
Abbildung 01: Maximale Sparsamkeit
Beim Zeichnen eines maximal sparsamen Baums ist der Baum immer der kürzestmögliche Baum mit der minimalen Anzahl an Taxa. Die Zuverlässigkeit eines maximal sparsamen Baums ist jedoch sehr hoch. Die statistische Konsistenz und die Genauigkeit der phylogenetischen Verwandtschaft basierend auf maximaler Sparsamkeit wird variieren. Darüber hinaus gibt es komplexe Algorithmen, die die maximale Sparsamkeit einer phylogenetischen Verwandtschaft analysieren.
Was ist die maximale Wahrscheinlichkeit?
Maximale Wahrscheinlichkeit ist eine der am häufigsten verwendeten statistischen Methoden, die phylogenetische Beziehungen analysiert. Die Methode wird die Phylogenie basierend auf dem Wahrscheinlichkeitsmodell analysieren. Außerdem berücksichtigt dieses Verfahren sowohl den Mittelwert als auch die Varianz. Daher wird in der Phylogenie die maximale Wahrscheinlichkeit für die gegebenen genetischen Daten eines bestimmten Organismus erh alten.
Abbildung 02: Maximale Wahrscheinlichkeit
Die Anwendung der statistischen Methode der maximalen Wahrscheinlichkeit hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Die Methode ist sehr geeignet, wenn ein einfacher Datensatz analysiert wird, der genetische Informationen enthält. Wenn der Varianzgrad zwischen den genetischen Daten geringer ist, sind die Maximum-Likelihood-Scores zuverlässig. Die durch die maximale Wahrscheinlichkeit generierten Ergebnisse bestätigen ferner die maximalen Sparsamkeitswerte einer bestimmten phylogenetischen Verwandtschaft. Daher dient die Maximum-Likelihood-Analyse als Bestätigungstest.
Im Vergleich zu den oben genannten Vorteilen ist diese Methode ein langsamer und intensiver Prozess. Darüber hinaus ist bei Fehlen eines einzelnen Datensatzes die Fehlerausgabe hoch. Dadurch wird auch die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durch die Maximum-Likelihood-Schätzung erschwert.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit?
- Maximale Sparsamkeit und maximale Wahrscheinlichkeit sind zwei Ansätze, die in der Phylogenie eine wichtige Rolle spielen.
- Beide Techniken stellen die Beziehung eines Organismus zu seinem Vorfahren basierend auf den verfügbaren genetischen Daten dar.
- Stammbäume können sowohl mit maximaler Sparsamkeit als auch mit maximaler Wahrscheinlichkeit interpretiert werden.
- Bei beiden Techniken beruhen die genetischen Daten auf DNA-Sequenzierung oder RNA-Sequenzierung.
- Beide Methoden sind wichtig, um Stammbäume zu erzeugen.
Was ist der Unterschied zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit?
Sowohl maximale Sparsamkeit als auch maximale Wahrscheinlichkeit sind zwei unterschiedliche Ansätze bei der Interpretation eines Stammbaums. Maximale Sparsamkeit glaubt daran, wenige Merkmale zu analysieren und die Charakteränderungen von Organismus zu Organismus zu minimieren. Im Gegensatz dazu berücksichtigt die Maximum-Likelihood-Methode sowohl den Mittelwert als auch die Varianz und erhält die maximale Wahrscheinlichkeit für die gegebenen genetischen Daten eines bestimmten Organismus. Das ist also der Hauptunterschied zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit.
Außerdem reicht die Zuverlässigkeit maximaler Sparsamkeit allein nicht aus, um eine Schlussfolgerung abzuleiten. Die Maximum-Likelihood-Methode fungiert jedoch als Bestätigungstest für die Ergebnisse der maximalen Sparsamkeit. Daher sollten Schlussfolgerungen sowohl mit maximaler Sparsamkeit als auch mit maximaler Wahrscheinlichkeit gezogen werden.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit zusammen.
Zusammenfassung – Maximale Sparsamkeit vs. maximale Wahrscheinlichkeit
Die Phylogenie spielt eine wichtige Rolle bei der Ableitung evolutionärer Beziehungen durch die Konstruktion phylogenetischer Bäume. Maximale Sparsamkeit ist die Technik, einen Baum mit der minimalen Anzahl von Zeichenzustandsänderungen zu konstruieren. Im Gegensatz dazu beruht die maximale Wahrscheinlichkeit eines Stammbaums auf der Verwendung der maximalen Ähnlichkeit zwischen genetischen Daten. Die Daten für beide Analysen stammen aus den DNA- oder RNA-Sequenzdaten. Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit sind hoch, wenn die Baumkonstruktion unter Verwendung beider Techniken erfolgt. Somit fasst dies den Unterschied zwischen maximaler Sparsamkeit und maximaler Wahrscheinlichkeit zusammen.
