鳥類の包括的な系統樹を作る

生物データが増えてきて、研究者たちはいろんな種についての大きな問題に取り組んでる。最近、多くの科学者が自分の生データを公開してて、それがいろんな研究を組み合わせるのを早めてるんだ。でも、この流れを続けるには、データを単に公開するだけじゃダメで、見つけやすくて使いやすいことも重要なんだよね。そこで役立つのが生命の系統樹で、いろんな種をつなげて関係性を分析できるんだ。

昔は、進化の系統樹にアクセスして理解するのが難しかったから、新しい種の関係についての発見と、研究者がやりたい研究を結びつけるのが大変だった。多くの生物多様性の評価は、最新の研究結果ではなくて、古い情報に基づいてたんだ。

オープン・ツリー・オブ・ライフプロジェクトは、異なる種がどのように関連しているかの最新の推定を提供することでこの問題を解決しようとしてる。名前やメタデータ、種の進化の歴史に関する情報をつなげるシステムを提案してるんだ。この系統樹の初版が2015年に公開されて以来、生物多様性の研究にとって貴重なリソースになってる。このプロジェクトは、さまざまなツールを組み合わせて、常に最新の鳥類の系統樹を作ってるんだ。

#鳥の系統樹プロジェクト

このプロジェクトは、すべての鳥の種の詳細な系統樹を提供するだけでなく、新しい種が発見されたり既存の分類が更新されたりするたびに情報が正確でアクセス可能であることを確保してる。プロジェクトに使われるデータは、見つけやすく、使いやすく、共有しやすくすることに重点を置いて整理されてる。

このプロジェクトで使われるすべての系統樹とデータは、公開されているよ。鳥の系統樹を作るために使われた方法は完全に再現できるから、誰でも結果を確認できるんだ。系統樹と分類学的情報をつなぐ表は毎年更新されてる。このシステムは、他の種のグループにも適応できるかもしれないね。

#完全な系統樹の構築

合計で、研究者たちは281の異なる研究から情報を集めて、9,000以上の鳥の種を含む系統樹を作成した。初期の推定から欠けていた種を、整理された分類学的情報を使って含めるように努力したんだ。このシステムを使えば、それぞれの系統樹の枝がどこから来たのか簡単に追跡できる。つまり、各関係はその情報を提供した研究にさかのぼることができるんだ。

完全な鳥の系統樹は、各接続を支持する研究の数や鳥の系統の年齢推定、さまざまな研究からの矛盾する情報など、いろんな詳細を示してる。

公開された研究が種の関係に関するデータを共有する際、いろんなフォーマットを使うことが多く、統一するのに余分な労力がかかることがある。研究者たちは、281の個別の系統樹を整理して1つのデータベースに変換したおかげで、情報を取得して分析するのが簡単になった。

#データ統合

多くの場合、研究が自分たちの発見を支えるデータを共有しないから、鳥の関係を理解するのが二重に難しくなる。データが利用可能な場合、いろんな形で存在することが多い。各系統樹ファイルは通常、詳細を整理して、種の名前が正確に一致してるか、データ収集が正確かを確認するために誰かが必要なんだ。

このプロジェクトでは、研究者たちは281の系統樹を別々の研究から取り出して、1つのデータベースに整理した。これらの系統樹は44,000以上の個別の種の観察を表してる。彼らは、各鳥の種をユニークな識別子とつなげる表を作り、異なる分類群の間のマッピングを簡単にしたんだ。

この方法を使って、チームは研究の86%以上の種を最新の分類情報と一致させた。今後のデータベースのバージョンには、最新の分類からすべての種が含まれる予定だよ。準備と出版のプロセスは、データが簡単に見つかり、共有され、再利用できるようにするための明確なガイドラインに従ったんだ。

#系統学的統合

系統樹内のすべての内部接続は、少なくとも1つの研究に裏付けられてる。系統樹と一緒に各枝がどのように形成されたか、どの研究が支持してるか、どの研究が矛盾してるかを示す注釈ファイルがあるよ。

この系統樹は、新しい情報が得られたときに更新されるように設計されてる。各バージョンにはユニークなタグが付けられていて、ユーザーは元のデータと時間の経過に伴う更新の両方にアクセスできるんだ。

かなりの数の枝は1〜5の情報源から支持されてるけど、ある部分は24の研究からの情報にもとづいてることもある。興味深いことに、約34%の枝は異なる研究に基づく矛盾を持ってるんだ。これは、鳥のグループ間の関係についての理解が年々進化していることを示している。

完成した系統樹を作成するために、研究者たちは初期データに含まれていなかった種を追加した。利用可能なリソースを使って、最新の分類学に基づいた鳥の関係の包括的なビューを開発することができたんだ。

#一致と矛盾の理解

系統樹は、確立された分類における関係と大体一致してる。しかし、一部のグループは異なるバージョンの分類で矛盾する定義を持ってる。このプロジェクトは、以前の研究で使われた確立された分類にぴったりはまらない特定の鳥のファミリーを強調してる。

例えば、古い分類で特定のファミリーに分類されていた鳥が、新しいバージョンでは再割り当てされてることがある。このプロジェクトはこれらの更新を考慮し、変化を追跡してるから、系統樹の正確性を保つ手助けになってるよ。

新しい系統樹を古いグローバル鳥系統樹と比較すると、ほとんどすべての種が新しいシステムの識別子と一致できた。多くの関係は一貫してたけど、新しい系統樹が作成されて以来の追加研究から得られた新しい洞察もあった。

新しい鳥の系統樹には、以前の包括的な系統樹以来に発表された100以上の研究から得られた情報が含まれてる。この結果、鳥の関係についての包括的な理解を得ることができて、時には以前とは異なるリンクを示すこともあるんだ。

#日付の推定

研究者たちは、異なる種がいつ分岐したかに関する公表された推定を使って系統樹にタイムラインを追加した。これは、いくつかの研究のデータを分析して、可能な限り平均日付を見つけることによって行われた。

系統樹内の多くの内部枝には推定年齢が現在あるけど、データのばらつきのため粗いままになってる。系統樹の各内部ノードは、分岐の推定日付を提供する複数の情報源にリンクされてる。

多くの日付が付けられた系統樹をまとめることで、研究者たちは異なる種が進化した時期についての広範なビューを提供する一連の要約データを生産できた。この日付が付けられた系統樹は、さらに分析に興味がある人のために利用可能だよ。

#分類学的更新

データは、最近の年からの分類の更新を含むように整理されてる。多くの名前やカテゴリはわずかに変わって、新しい発見や洞察を反映してる。目標は、系統樹が最新の研究と分類基準に沿っていることを維持することなんだ。

これからも、チームは新しい発見や更新された分類をデータベースに追加し続ける予定だよ。新しいバージョンの系統樹はすべて公に共有されて、みんなが最新の情報にアクセスできるようにするんだ。

#コラボレーションの重要性

このプロジェクトの重要な目標は、研究者がデータを提供して自分たちの仕事に対してクレジットを受け取ることを可能にすることなんだ。種間の関係を慎重に追跡することで、どの研究が系統樹の特定の枝に大きく貢献したかを特定できるようになる。

研究者たちは、このイニシアティブがデータのアクセスの重要性を強調することを望んでる。多くの研究が結果を完全には共有していないときに特に重要だよ。このプロジェクトのツールとリソースは、科学者たちの間でのコラボレーションを促進しつつ、重要な情報へのアクセスを改善することを目指してるんだ。

#データとリソースのリンク

このプロジェクトの利点を示すために、研究者たちはeBirdとリンクさせた。これは、世界で最も大きなコミュニティ駆動の科学イニシアティブの1つなんだ。eBirdを通じて記録された鳥の観察を分析することで、チームはさまざまな場所で異なる種がどのように関連しているかのパターンを特定できた。

例えば、特定の地域では、近縁種が共存している一方、他の地域では、より遠縁の種が存在していることが分かった。異なるリソースからのデータを組み合わせ続けることで、研究者たちは世界中の鳥の多様性を形成するプロセスについての洞察を得ていくことができるよ。

#結論

鳥の包括的な系統樹の開発は、種間の関係を理解する上での重要な進展を反映してる。膨大なデータを整理し統合することで、このプロジェクトは生物多様性研究におけるコラボレーション、アクセスビリティ、イノベーションを促進してるんだ。

この系統樹はただの静的な画像じゃなくて、新しい情報が明らかになるにつれて進化する生きたリソースなんだ。オープンでダイナミックなアプローチを受け入れることで、研究者たちは自然界のより深い理解を促進し、重要な生物多様性や保全に関する問いに対してより効果的に取り組むことができるようになるよ。

継続的な更新と貢献を通じて、このプロジェクトは科学者、教育者、そして鳥の関係の魅力的な世界を探求したい人たちにとって重要なツールとして機能し続けるだろうね。