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Taller en Análisis filogenéticos comparativos en Ecofisiología

Date post: 23-Feb-2016
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Taller en Análisis filogenéticos comparativos en Ecofisiología. A plicación de Mesquite y R. Programa. Primero (11 Diciembre ) Introduction to Mesquite and R Data Preparation and Manipulation Tardes - Practical Use of Mesquite y R Segundo (12 Diciembre ) - PowerPoint PPT Presentation
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Taller en Análisis filogenéticos comparativos en Ecofisiología Aplicación de Mesquite y R
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Page 1: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Taller en Análisis filogenéticos comparativos en Ecofisiología

Aplicación de Mesquite y R

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Programa

• Primero (11 Diciembre)• Introduction to Mesquite and R• Data Preparation and Manipulation• Tardes -

– Practical Use of Mesquite y R

• Segundo (12 Diciembre)• Selection of Phylogenetic Trees• Supertrees – Assemblying Composite Trees

– Sources of Phylogenetic Hypotheses• Estimation of Ancestral Character States

– Categorical (Mesquite & R)– Continuous (R – ace)

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Programa

• Tercera (13 Diciembre)– Estimation of Phylogenetic Signal– Statistical Methods incorporating Phylogenetic

information• Phylogenetic Independent Contrasts• Phylogenetic GLS• Multivariate Analyses

– Bring your own Data!

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Goals of Comparative Analyses

• Investigar la evolución carácter• La coevolución de caracteres• Control de la no independencia de las especies• Hipótesis de ensayo de adaptación

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Estadísticas tradicionales de asumir la independencia de las especies (unidades de muestreo)…

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Pero, las especies exhiben diferentes niveles de relación, que afecta a las inferencias de la adaptación

local y la diversificación

Pearman et al. TREE 2008

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Estimación carácter ancestral

Garganta Morphs en UrosaurusFeldman et al. 2011. Molecular Phylogenetics and Evolution

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Dos importantes programas

http://mesquiteproject.org/mesquite/mesquite.html

http://cran.r-project.org/

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Objetivos de Mesquite

• Manipulate Phylogenetic Trees– Estimate Ancestral Character States– Estimate Character Correlations– Inferences of Character Evolution– Multivariate Analyses

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Objetivos para

• How to use R to Manipulate Data• Phylogenetic Comparative Analysis• Statistical Analyses not available in Mesquite

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Ventajas de

• Free• Many packages available• Powerful and Flexible• Platform Independent– MacOS– Linux– Windows

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Página de Inicio para R

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Console de

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R Studio – A GUI for

http://www.rstudio.com/

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37 Paquetes filogenéticos en

• ape• caper• geiger• motmot• OUwie• phylobase• phyloclim• phytools• picante

Sólo voy a describir estos paquetes

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Datos Necesarios

• Phylogenetic Tree– NEXUS format – NEWICK format ((B:0.2,(C:0.3,D:0.4)E:0.5)F:0.1)A

• Data– Continuous– Discrete– Flat Format (Texto, ASCII)

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Nexus Data File Format#nexus...begin trees; translate 1 Phrynosoma, 2 Uta, 3 Petrosaurus, 4 Urosaurus, 5 Sceloporus ; tree one = [&U] (1,2,(3,(4,5)); tree two = [&U] (1,3,(5,(2,4));end;

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A tutorial in Mesquite• Tres elementos de Mesquite

1. Characters2. Taxa3. Trees

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Primero Ventana de Mesquite

Log – list of commands

Projects and Files – list of open projects

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Crear un nuevo proyecto (archivo)

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Nuevas opciones de archivo

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Numero de caracteres

y el tipo de caracteres

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Ventana de caracteres

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Podemos anotar caracteres“Show Annotations Panel”

MetaData

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Taxa se pueden asignar a grupos

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Los árboles pueden establecerse en diferentes formas

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Taxa ventana

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Select a Tree

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Ver el árbol

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Total del Proyecto

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A Gentle Introduction to

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El intérprete interactivo, R

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Asigna variables

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Types of Variables

Mode ExampleNumeric 10.2, 20Character “Morph”, “Substrate”Factor CategoricalLogical TRUE, FALSE, T, F

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Operators

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Functions

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Combinando elementos en matrices

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Matrices

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Operations on Matrices

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Dataframes

• Rectangular table of information– Can include numbers, text

• This is the form of your data when you import into R

Character 1 Character 2 Character 3 Character 4 Character 5

Species 1

Species 2

Species 3

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Character1 Character2 Character3 Character4 Character5

Species1 22.1 100.3 15 2.2 22Species2 23.7 125.0 17.6 3.8 25Species3 35.2 98.3 22.1 1.9 19

Morphology =

Dataframe Behaves as a Matrix

Use attach to directly refer to variable names

attach(morphology)

Character 2 # gives all values of character 2

No Spaces in species or variable names

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Use Help

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Importación de datos

• Change the “working directory”– Easy in R Studio

• Data should be in a clean rectangular matrix– Flat File (No formatting), ASCII text– Exported from excel

• First row: Variable Names• First column: Species/Taxon Names• example: Iguana Life History Data

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Species SVL Mass CS RCM EggM EggS EggV OffSVL AdS AgeMat Env Amblyrhynchus_cristatus 279.0 1370.0 2.6 0.18 98.6 90.33 21.8 NA 0.85 41.0 IslandConolophus_pallidus 440.0 4300.0 10.0 NA NA NA NA NA NA NA IslandConolophus_subcristatus 415.0 3600.0 13.5 0.199 51.2 63.4 NA NA 0.9 84.0 IslandCtenosaura_clarki 126.58 70.78 8.5 0.24 2.45 23.37 3.05 NA NA NA MainCtenosaura_hemilopha 219.33 375.0 27.33 0.21 2.37 21.22 2.69 NA NA NA MainCtenosaura_pectinata 238.7 482.0 28.0 0.23 3.92 26.3 2.29 NA NA NA MainCtenosaura_similis 238.39 795.13 31.1 0.4 7.72 30.92 2.28 NA 0.78 22.0 MainCyclura_carinata 225.0 605.3 5.1 0.21 25.0 52.0 44.87 NA 0.9 72.0 IslandCyclura_ricordi 355.0 1275.0 10.2 NA NA NA NA NA NA NA IslandCyclura_cychlura 405.0 2805.0 8.75 0.21 68.69 73.01 61.34 96.0 NA NA IslandCyclura_nubila 340.0 1700.0 8.12 NA NA NA NA 99.8 NA NA IslandCyclura_cornuta 355.0 3745.6 15.76 NA NA NA NA NA 0.9 72.0 IslandCyclura_inornata 320.0 1336.0 4.1 0.165 55.12 66.0 NA 95.0 NA 132.0 IslandCyclura_stejnegeri 475.0 4516.0 2.4 0.06 115.0 81.66 122.45 NA NA 110.0 IslandDipsosaurus_dorsalis 123.0 70.0 5.6 NA NA NA NA NA 0.66 32.0 MainIguana_iguana 360.35 115.65 32.86 0.46 15.7 39.35 NA NA NA NA MainSauromalus_obesus 160.55 180.0 8.59 0.38 8.0 25.0 15.0 NA 0.8 48.0 MainSauromalus_hispidus 279.0 900.0 22.2 0.24 10.0 25.0 24.0 NA NA NA IslandSauromalus_varius 293.6 1200.0 23.4 0.35 18.0 40.0 28.0 NA NA NA IslandCrotaphytus_collaris 84.8 24.66 8.6 0.217 1.23 21.3 NA NA 0.48 12.0 Main

Page 48: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Importing Data• Workhorse function: read.table()

iguana.lh <- read.table(file=“iguanalh.txt”, header=TRUE)• iguana.lh (dataframe name)• Check to make sure data were read in correctly• iguana.lh[1:10,] # look at first 10 rows

Page 49: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Otras formas de importar datos

• Other formats: read.csv(), read.delim()• (useful if there are spaces within some fields)• Handy function: file.choose() # navigate to file

iguana.lh <- read.table(file=file.choose(), header=T)

attach(iguana.lh) # easy to manipulate variables

Page 50: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Factors• Used to represent categorical data; by default, read.table()

• converts columns with characters into factors

• Factors look like strings, but are treated differently by functions• species # example of a factor• Factors have levels, which are the unique values it takes

• levels(species) # example of a factor• Factor levels may be ordered (e.g., low, med, high), which is

important in some analyses (see ?factor and ?ordered)

Page 51: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Faltan Datos• Represented by a special character in R: NA• Many functions have an argument na.rm

– If TRUE, NA’s are removed– FALSE is usually default (function returns NA)– median(x, na.rm=TRUE)

• read.table(file, na.strings=“NA”)• na.strings=“-999” # here, missing data are -999• • Useful function: complete.cases(iguanlh.txt)• • Returns logical vector, T for rows without missing data• cc<- complete.cases(iguanalh.txt)

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Los métodos filogenéticos en R

• Start with a Tree• library(ape) # load ape package• We can create a random tree:• tree <- rtree(25) # 25 terminal taxa

• Normally, read in tree(s) from file• tree <- read.nexus(file) # Nexus format• tree <- read.tree(file, …) # Newick format

Page 53: Taller en  Análisis filogenéticos comparativos  en  Ecofisiología

Tree Structure in ape

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Plot a Tree

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View a Tree

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Manana

Tree SelectionAncestor Character State Estimation


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