[论文解读] Counting chickens before they hatch: reciprocal consistency of calibration points for estimating divergence dates

David A. Morrison|arXiv (Cornell University)|Jan 20, 2010

Genetic diversity and population structure参考文献 21被引用 3

一句话总结

本文通過測試次要校準點與主要校準點之間的相互一致性，重新評估了分子時鐘定年中次要校準點的可靠性。使用改進的統計方法（包括信賴區間），作者證明主要與次要時間點之間不存在不一致，儘管較大的信賴區間通常限制了分子數據在精確假設檢驗中的應用。

ABSTRACT

There has been concern in the literature about the methodology of using secondary calibration timepoints when estimating evolutionary divergence dates. Such timepoints are divergence time estimates that have been derived from one molecular data set on the basis of a primary external calibration timepoint, and which are then used independently on a second data set. Logically, the primary and secondary calibration points must be mutually consistent, in the sense that it must be possible to predict each time point from the other. However, the attempt by Shaul and Graur (2002, Gene 300: 59-61) to assess the reliability of secondary timepoints is flawed because they presented time estimates without presenting confidence intervals on those estimates, and so it was not possible to make any explicit hypothesis tests of divergence times. Also, they inappropriately excluded some of the data, which leads to a very biased estimate of one of the divergence times. Here, I present a re-analysis of the same data set, with more appropriate methodology, and come to the conclusion that no inconsistencies are involved. However, it is clear from the analysis that molecular data often have such large confidence intervals that they are uninformative, and thus cannot be used for reliable hypothesis tests.

研究动机与目标

• 評估分子時鐘定年中使用的次要校準點的有效性。
• 解決先前方法論中的缺陷，特別是時間估計中缺乏信賴區間的問題。
• 測試主要與次要校準點之間的相互一致性。
• 評估分子數據在分歧時間估計中進行假設檢驗的可靠性。
• 糾正先前研究中存在偏差的數據排除行為，例如 Shaul 和 Graur (2002) 的研究。

提出的方法

• 使用 Shaul 和 Graur (2002) 使用的相同數據集，並應用正確的統計方法進行重新分析。
• 對分歧時間估計應用信賴區間，以實現正式的假設檢驗。
• 通過測試每個校準點是否能在其不確定性範圍內預測另一個點，來評估相互一致性。
• 避免先前導致偏差估計的任意數據排除。
• 使用標準分子時鐘模型並正確傳播誤差，以評估不確定性。
• 對主要與次要校準點之間的分歧時間一致性進行明確的統計檢驗。

实验结果

研究问题

• RQ1 在分子定年中，次要校準點是否與主要校準點在邏輯上一致？
• RQ2 先前研究中缺乏信賴區間是否使它們關於校準可靠性結論的無效？
• RQ3 具有較大信賴區間的分子數據是否能支持分歧時間的可靠假設檢驗？
• RQ4 數據排除如何影響分歧時間估計的準確性？
• RQ5 校準點之間的相互一致性是否足以驗證次要時間點？

主要发现

• 當應用正確的信賴區間時，主要與次要校準點之間未發現不一致。
• 先前由 Shaul 和 Graur (2002) 的研究存在缺陷，因其忽略了信賴區間，從而無法進行有效的假設檢驗。
• 排除某些資料點導致某一分歧時間的估計出現偏差，從而削弱了其結論的可靠性。
• 分子數據通常產生過寬的信賴區間，使其對精確的分歧時間推斷無實際幫助。
• 相互一致性是可靠校準的必要條件，但非充分條件，特別是因為許多估計的不確定性較高。
• 重新分析結果確認，當應用統計嚴謹性時，次要校準點可以是可靠的。