Кіріспе
Эволюциялық қатынастарды, соның ішінде торлы құбылыстарды бейнелеуге қолданылатын график. Филогенетикалық желі – нуклеотидтік тізбектер, гендер, хромосомалар, геномдар немесе түрлер арасындағы эволюциялық қатынастарды (абстрактілі немесе нақты түрде) көрнекілеуге арналған кез келген график. Бұл желілер гибридтеу, горизонтальды гендердің берілуі, рекомбинация, геннің көбейіп жоғалуы сияқты торлы құбылыстар болған деп есептелетін жағдайларда қолданылады. Филогенетикалық ағаштардан айырмашылығы – бұл желілер бай байланыстарға ие, гибридтік түйіндер (екі ата-анасы бар түйіндер) арқылы нақты модельдеуге мүмкіндік береді, ал филогенетикалық ағаштарда тек ағаш түйіндері (әрқайсысы бір ата-анасы бар түйіндердің иерархиясы) болады. Филогенетикалық ағаштар – филогенетикалық желілердің бір бөлігі. Филогенетикалық желілерді болжау және көрнекілеу үшін SplitsTree, R пакеті, phangorn және соңғы кезде Dendroscope сияқты бағдарламалық құралдар қолданылады. Филогенетикалық желілерді бейнелеудің стандартты форматы – Newick форматының нұсқасы, ол желілерді де, ағаштарды да қолдау үшін кеңейтілген. Филогенетикалық желілердің көптеген түрлері мен топтары олар көрсететін биологиялық құбылысқа немесе негізделген деректерге байланысты анықталады (гибридтеу желілері, әдетте тамырланған ағаштардан, ата-тектік рекомбинациялық графиктер (ARG) бинарлық тізбектерден, медианалық желілер бөліністер жиынтығынан, ең жақсы жағдайлар мен қашықтық матрицасынан алынған ретикулограммалар), немесе есептеу жүктемесін азайту үшін шектеулер қойылады (жұлдыз тәрізді ағаштар және олардың жалпылама түрі – k деңгейлі филогенетикалық желілер, ағаш баласы немесе ағаш бауыры филогенетикалық желілері).
A phylogenetic network is any graph used to visualize evolutionary relationships (either abstractly or explicitly) between nucleotide sequences, genes, chromosomes, genomes, or species. They are employed when reticulation events such as hybridization, horizontal gene transfer, recombination, or gene duplication and loss are believed to be involved. They differ from phylogenetic trees by the explicit modeling of richly linked networks, by means of the addition of hybrid nodes (nodes with two parents) instead of only tree nodes (a hierarchy of nodes, each with only one parent). Phylogenetic trees are a subset of phylogenetic networks. Phylogenetic networks can be inferred and visualised with software such as SplitsTree, the R package, phangorn,
and, more recently, Dendroscope. A standard format for representing phylogenetic networks is a variant of Newick format which is extended to support networks as well as trees. Many kinds and subclasses of phylogenetic networks have been defined based on the biological phenomenon they represent or which data they are built from (hybridization networks, usually built from rooted trees, ancestral recombination graphs (ARGs) from binary sequences, median networks from a set of splits, optimal realizations and reticulograms from a distance matrix), or restrictions to get computationally tractable problems (galled trees, and their generalizations level k phylogenetic networks, tree child or tree sibling phylogenetic networks).
Микроэволюция
Филогенетикалық ағаштар микроэволюциялық оқиғаларды көрсетуде де қиындықтарға тап болады, мысалы, белгілі бір түрдің мускус құйрығының немесе балық популяцияларының өзен желілері арасындағы географиялық таралуы, себебі популяциялар арасында ген ағынын тоқтатуға ешқандай түр шекарасы жоқ. Сондықтан, филогенетикалық желі осы жағдайларды жақсырақ бейнелейді.
Желілердің кластары
Есептеу мақсатында зерттеулер жиі желілердің белгілі бір қасиеттеріне ие кіші топтарына – желілер кластарына назар аударады. Есептеудің қарапайымдылығы басты мақсат болғанымен, осы кластардың көпшілігі биологиялық тұрғыдан да негізделген. Математикалық филогенетика әдебиетінде қазіргі кезде қолданылатын маңызды кластарға ағаш тәрізді балалы желілер, ағашқа негізделген желілер және k-деңгейлі желілер жатады.