La evolución mínima es un método de distancia empleado en el modelado filogenético . Comparte con la máxima parsimonia el aspecto de buscar la filogenia que tiene la suma total más corta de longitudes de rama. [1] [2]
Los fundamentos teóricos del criterio de evolución mínima (ME) se encuentran en los trabajos seminales de Kidd y Sgaramella-Zonta [3] y Rzhetsky y Nei. [4] En estos marcos, las secuencias moleculares de los taxones se reemplazan por un conjunto de medidas de su disimilitud (es decir, las llamadas "distancias evolutivas") y un resultado fundamental establece que si tales distancias fueran estimaciones insesgadas de las distancias evolutivas verdaderas de los taxones (es decir, las distancias que se obtendrían si todos los datos moleculares de los taxones estuvieran disponibles), entonces la verdadera filogenia de los taxones tendría una longitud esperada más corta que cualquier otra filogenia T posible compatible con esas distancias.
Vale la pena señalar aquí una sutil diferencia entre el criterio de máxima parsimonia y el criterio de ME: mientras que la máxima parsimonia se basa en una heurística abductiva, es decir, la plausibilidad de la hipótesis evolutiva más simple de taxones con respecto a los más complejos, el El criterio de ME se basa en las conjeturas de Kidd y Sgaramella-Zonta que Rzhetsky y Nei demostraron 22 años después. Estos resultados matemáticos liberan el criterio de ME del principio de navaja de Occam y le confieren una sólida base teórica y cuantitativa.
Se sabe que el criterio ME es estadísticamente consistente siempre que las longitudes de las ramas se estiman mediante mínimos cuadrados ordinarios (MCO) o mediante programación lineal . [5] [6] [7] Sin embargo, como se observa en el artículo de Rzhetsky & Nei, [8] la filogenia que tiene la longitud mínima bajo el modelo de estimación de longitud de rama OLS puede caracterizarse, en algunas circunstancias, por longitudes de rama negativas, que desafortunadamente están vacías de significado biológico.
Para resolver este inconveniente, Pauplin [9] propuso reemplazar OLS con un nuevo modelo particular de estimación de longitud de rama, conocido como Balanced Mínimo Evolución (BME). Richard Desper y Olivier Gascuel [10] demostraron que el modelo de estimación de longitud de rama de BME asegura la consistencia estadística general de la filogenia de longitud mínima, así como la no negatividad de la longitud de sus ramas, siempre que las distancias evolutivas estimadas de los taxones satisfagan la desigualdad del triángulo.
Le Sy Vinh y Arndt von Haeseler [11] han demostrado, mediante experimentos de simulación masiva y sistemática, que la precisión del criterio ME bajo el modelo de estimación de longitud de rama BME es, con mucho, la más alta en métodos de distancia y no inferior a los de criterios alternativos basados, por ejemplo, en la máxima verosimilitud o la inferencia bayesiana. Además, como lo demuestran Daniele Catanzaro, Martin Frohn y Raffaele Pesenti , [12]la filogenia de longitud mínima bajo el modelo de estimación de longitud de rama de BME puede interpretarse como el árbol de consenso (óptimo de Pareto) entre procesos de entropía mínima concurrentes codificados por un bosque de n filogenias arraigadas en los n taxones analizados. Se conjetura que esta interpretación particular basada en la teoría de la información es compartida por todos los métodos a distancia en filogenia.