Fisse：系統の多様化率に対するバイナリ文字の影響のための単純なノンパラメトリックテスト

表現型の形質は、種分化と絶滅の速度に影響を与える可能性があると広く想定されており、いくつかの統計的アプローチが使用されており、特性状態と系統の多様化の相関をテストしています。最近の研究では、状態依存性の種分化と絶滅のモデルベースのテストは、モデルの不十分さと系統発生的疑似複製に敏感であることが示唆されています。系統の多様化率に対するバイナリ文字の影響を評価するために、単純なノンパラメトリック統計テスト（「Fisse」）について説明します。この方法では、関心のある文字状態の有無にかかわらず系統の枝の長さの分布を比較するテスト統計を計算することが含まれます。テスト統計の値は、観察された系統発生に関する文字履歴をシミュレートすることによって生成されたヌル分布と比較されます。私たちのテストは、Fisseが数百のヒントの系統に対する特性依存性の種分化を確実に推測できることを示しています。この方法は、形質依存の絶滅を検出するための低電力を持っていますが、正味の多様化率が一定である場合でも、種分化の状態依存の違いを推測できます。尤度ベースの方法に問題があるさまざまな大進化シナリオを組み立てます。Fisseは、同様に上昇した偽陽性率を示していないことがわかります。Fisseなどのノンパラメトリック統計的アプローチは、形質依存性の多様化のための正式なプロセスベースのモデルに重要な補完を提供することをお勧めします。

It is widely assumed that phenotypic traits can influence rates of speciation and extinction, and several statistical approaches have been used to test for correlations between character states and lineage diversification. Recent work suggests that model-based tests of state-dependent speciation and extinction are sensitive to model inadequacy and phylogenetic pseudoreplication. We describe a simple nonparametric statistical test ("FiSSE") to assess the effects of a binary character on lineage diversification rates. The method involves computing a test statistic that compares the distributions of branch lengths for lineages with and without a character state of interest. The value of the test statistic is compared to a null distribution generated by simulating character histories on the observed phylogeny. Our tests show that FiSSE can reliably infer trait-dependent speciation on phylogenies of several hundred tips. The method has low power to detect trait-dependent extinction but can infer state-dependent differences in speciation even when net diversification rates are constant. We assemble a range of macroevolutionary scenarios that are problematic for likelihood-based methods, and we find that FiSSE does not show similarly elevated false positive rates. We suggest that nonparametric statistical approaches, such as FiSSE, provide an important complement to formal process-based models for trait-dependent diversification.