长分支和短分支对系统发育信息含量的影响与相互作用

在分子系统学中，进化树是根据尖端序列在简单的位点替代模型下重建的。一个核心问题是需要多少序列数据才能准确重建一棵树？答案取决于树的分支（边）长度，非常短和非常长的边需要长序列才能准确推断树，特别是当这些分支长度以特定方式排列时。对于四分类群树，序列长度问题在远古快速物种形成的情况下已经得到解决。在这里，我们推广了这一结果，并表明即使物种形成事件发生在近期，只要四个分类群中至少有一个与其他分类群关系较远，相同的序列长度要求仍然成立。然而，如果应用分子钟，这种等价性就会消失，因为对于近期（而非深层）分歧，长外群边的长度在树拓扑估计中变得基本无关紧要。我们还展示了我们的结果如何扩展到位点间替代速率变化的模型，以及涉及超过四个分类群的情况。