代谢网络的系统发育：一种谱图论方法

已有许多方法用于寻找不同生物之间的共性以研究其系统发育。代谢网络的结构也能揭示物种代谢能力及其演化栖息地的宝贵见解。我们构建了 79 个全测序生物的代谢网络并比较了它们的架构。我们利用归一化拉普拉斯矩阵的谱密度来比较网络结构。该矩阵的特征值不仅反映了网络的全局架构，还反映了由不同图演化过程（如模体复制或连接）产生的局部拓扑。利用谱密度上的发散度量来量化不同代谢网络之间的距离，并构建分裂网络（split network）以根据这些距离分析系统发育。在我们的分析中，我们关注那些属于不同类别但在系统发育中显得彼此更相关的物种。我们试图探索它们是否在相似的环境条件下演化或具有相似的生活史。通过这一聚焦，我们对不同生物之间的系统发育共性获得了有趣的见解。