Stratocladistics is a method to infer the evolutionary relationships among organisms. It differs from other widely used methods that only analyze traits of organisms, in that it also takes into account the stratigraphic ordering of fossil organisms. We have written a computer program to perform stratocladistic analysis entitled StrataPhy. This is the first computer program to include stratigraphic ordering in phylogenetic analysis, and is, hopefully, only the beginning of exploration of these methods. This paper describes in detail the algorithms “under the hood” of StrataPhy. It also describes how a user might format their data into a file for analysis with StrataPhy.

Resumen en Español

StrataPhy: UN NUEVO PROGRAMA INFORMÁTICO PARA ANÁLISIS ESTRATOCLADÍSTICO

Jonathan D. Marcot y David L. Fox

StrataPhy es un programa informático para llevar a cabo análisis estratocladísticos. Los análisis estratocladísticos minimizan hipótesis ad hoc tanto de homoplasias como de falta de preservación en el registro fósil, permitiendo el análisis simultáneo de datos morfológicos y estratigráficos. Antes de StrataPhy, los análisis estratocladísticos requerían múltiples programas informáticos y un arreglo manual de las ramas. StrataPhy emplea intercambiador de ramas TBR combinado con una búsqueda integrada del taxón ancestral óptimo. Se discute en detalle el algoritmo involucrado en la búsqueda estratocladística con StrataPhy. StrataPhy lee ficheros en formato NEXUS estándar; se describen formateados adicionales requeridos para los análisis con StrataPhy. También se describe el re-análisis de datos publicados previamente que enfatiza la utilidad potencial de StrataPhy sobre otros tipos de análisis estratocladístico.

PALABRAS CLAVE: programa informático, software, inferencia filogenética, filogenia, estratocladística.

Translator: Manuel Salesa

Résumé en Français

StrataPhy: un nouveau programme informatique pour l’analyse stratocladistique

Jonathan D. Marcot and David L. Fox

StrataPhy est un programme informatique dédié à l’analyse stratocladistique. L’analyse stratocladistique minimise les hypothèses ad hoc d’homoplasie des caractères et de non-préservation dans l’enregistrement fossile permettant ainsi l’analyse simultanée des données morphologiques et stratigraphiques. Avant StrataPhy, les analyses stratocladistiques demandaient l’utilisation de nombreux programmes informatiques et un arrangement manuel des branches. StrataPhy emploie la permutation TBR complète des branches avec une recherche intégrée pour l’attribution optimale des taxons comme ancêtres. Les algorithmes impliqués dans une recherche stratocladistique de SrataPhy sont discutés en détail. StrataPhy lit les fichiers au format NEXUS standard, et le formatage additionnel nécessaire à une analyse avec StrataPhy est décrit. Nous décrivons également une nouvelle analyse d’un jeu de données déjà publié qui montre toute l’utilité de StrataPhy par rapport aux approches existantes de l’analyse stratocladistique.

MOTS-CLES: Programme informatique, logiciel, inférence phylogénétique, phylogénie, stratocladistique

Translators: Loïc Costeur

Deutsche Zusammenfassung

StrataPhy: EIN NEUES COMPUTERPROGRAMM FÜR STRATOCLADISTISCHE ANALYSEN

Jonathan D. Marcot und David L. Fox

StrataPhy ist ein Programm zur Durchführung stratocladistischer Analysen. Stratocladistische Analysen minimieren ad hoc Hypothesen sowohl zur Homoplasie von Merkmalen wie auch zur Nicht-Erhaltung im Fossilbericht, und erlauben die gleichzeitige Analyse morphologischer und stratigraphischer Daten. Vor StrataPhy benötigte man für stratocladistische Analysen mehrere Computerprogramme und mußte die Äste manuell anordnen. StrataPhy benutzt vollständiges TBR 'branch swapping', gekoppelt an eine integrierte Suche für die optimale Zuordnung von Taxa als Vorfahren. Die benutzten Algorithmen für eine stratocladistischen Suche in StrataPhy werden im Detail besprochen. StrataPhy kann Dateien im üblichen NEXUS-Format lesen, und weitere für eine StrataPhy-Analyse benötigte Formatierungen werden beschrieben. Wir beschreiben ebenfalls eine erneute Analyse von bereits veröffentlichten Daten, die den potentiellen Nutzen von StrataPhy gegenüber vorherigen Ansätzen zur stratocladistischen Analyse herausstellt.

SCHLÜSSELWÖRTER: Computerprogramm, Software, phylogenetische Folgerungen, Phylogenie, Stratocladistic

Translator: Franziska Großmann

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski Abstrakt

StrataPhy: nowy program komputerowy do analiz stratokladystycznych

Jonathan D. Marcot i David L. Fox

StrataPhy to program komputerowy do analiz stratokladystycznych. Analizy stratokladystyczne minimalizują hipotezy ad hoc odnoszące się tak do homoplazji cech, jak i do nieobecności ich w zapisie kopalnym, umożliwiając równoczesne analizy danych morfologicznych i stratygraficznych. Przed StrataPhy, analizy stratokladystyczne wymagały różnych programów komputerowych i ręcznej aranżacji gałęzi. StrataPhy zawiera pełną wymienność gałęzi TBR w połączeniu z optymalnym przypisywaniem taksonów jako ancestralnych. Algorytmy użyte podczas wyszukiwań stratokladystycznych w StrataPhy są dokładnie przedyskutowane. StrataPhy odczytuje standardowo sformatowane pliki NEXUS, dodatkowe formatowanie wymagane do analiz StrataPhy jest wyjaśnione. Opisujemy też ponowną analizę wcześniej opublikowanych zestawów danych, która podkreśla użyteczność StrataPhy w porównaniu z poprzednimi podejściami do analiz stratokladystycznych.

Słowa kluczowe: program komputerowy, oprogramowanie, inferencja filogenetyczna, filogeneza, stratokladystyka

Translators: Dawid Mazurek and Robert Bronowicz