测量表型进化率及节奏与模式的不可分割性

表型进化率在古生物学中的许多问题中至关重要，但传统的速率指标如darwins或haldanes由于强烈依赖区间长度而很少被使用。在本文中，我认为速率可以被有用地视为模型参数，将进化分化的幅度与经过的时间联系起来。基于方向性进化、随机游走和静止模型，我为每个模型得出了一种合理的速率指标。这些指标可以与现有的进化生物学方法关联，模拟结果显示，只有在这些指标的基础模型真实时，它们才能在任何时间分辨率下通过最大似然法准确估计。在现实的古生物学条件下，随机游走的代际速率估计与一种著名的替代方法——Gingerich的LRI（对数速率，对数区间）方法的模拟进行了比较。LRI通常对代际速率的估计较差；它们往往反映了采样错误多于实际变化速度。进一步的模拟显示，在某些现实条件下，仅凭粗略采样的人群无法推断出代际速率。这些模型结果表明进化模式与进化速率的测量之间存在复杂的依赖关系，并且不太可能存在对所有性状和时间尺度有效的速率指标。古生物学和系统发育数据的汇编表明，这里推导的三种速率指标与区间长度存在某种关系。尽管没有完美的速率指标，目前最实用的选择来自于静止和随机游走模型的参数。后者被称为步长方差，作为古生物学和比较生物学中的速率指标特别有前景。