Máxima parcimônia
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Na filogenética, máxima parcimônia é um critério de otimização sob o qual a árvore filogenética que possuir a menor mudança evolutiva para explicar os dados observados deve ser preferida. Sob o critério de parcimônia máxima, a melhor árvore minimizará a quantidade de homoplasia (isto é, evolução convergente, evolução paralela e reversões evolutivas). Em outras palavras, sob esse critério, a árvore mais simples possível que explica os dados é considerada melhor. O princípio é semelhante a navalha de Occam, que afirma que a melhor hipótese para explicar um processo é aquela que requer o menor número de suposições. Algumas das idéias básicas por trás da máxima parcimônia foram apresentadas por James S. Farris [1] em 1970 e Walter M. Fitch em 1971. [2]
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A parcimônia máxima é um critério intuitivo e simples, e é popular por esse motivo. No entanto, embora seja fácil classificar uma árvore filogenética (contando o número de alterações no estado do caractere), não há algoritmo para gerar rapidamente a árvore mais parcimoniosa. Em vez disso, a árvore mais parcimoniosa deve ser procurada dentre todas as árvores possíveis. Para um pequeno número de táxons (ou seja, menos de 9), é possível fazer uma pesquisa exaustiva, na qual todas as árvores possíveis são pontuadas e a melhor é selecionada. De 9 a 20 táxons, geralmente será preferível usar o método branch and bound, o que também garante a identificação da melhor árvore. Para um maior número de táxons, uma pesquisa heurística deve ser realizada.
Como a árvore mais parcimoniosa é sempre a menor árvore possível, isso significa que - em comparação com a árvore "verdadeira" que realmente descreve a história evolutiva dos organismos em estudo - a "melhor" árvore de acordo com o critério de máxima parcimônia muitas vezes subestima a real mudança evolutiva ocorrida. Além disso, a máxima parcimônia não é estatisticamente consistente. Assim, não é garantido produzir uma árvore verdadeira com alta probabilidade, mesmo fornecendo informações suficientes. Como demonstrado em 1978 por Joe Felsenstein,[3] a máxima parcimônia pode ser inconsistente sob certas condições, como a atração por ramificações longas. Desse modo, qualquer algoritmo filogenético também pode ser estatisticamente inconsistente caso o modelo empregado para calcular a árvore filogenética não corresponder exatamente à maneira como a evolução ocorreu no clado. Portanto, embora a consistência estatística seja uma propriedade teórica interessante, está fora do domínio da testabilidade e é irrelevante para os estudos filogenéticos empíricos. [4]