Нумерическая таксономия

Нумерическая таксономия. Признает равноценность всех признаков. Для ее применения необходимо иметь информацию о многих десятках признаков. Видовая принадлежность устанавливается по числу совпадающих признаков. [c.5]

В нумерической таксономии различают следующие этапы. [c.5]

Кроме того, поскольку объем информации постоянно возрастает, значение коэффициента сходства может меняться в сторону увеличения (при обнаружении новых одинаковых признаков) или уменьшения (при увеличении числа несовпадающих признаков). Нумерическая таксономия может быть полезна при оценке степени сходства между таксонами невысокого ранга (виды, роды), но прямого отношения к созданию филогенетической системы прокариот не имеет. [c.157]

С этой целью было проведено сопоставление крымских культур с различными представителями энтеробактерий методом нумерической таксономии. Сопоставления по 80 морфологическим, биохимическим и культуральным признакам проводились с помощью электронно-цифровой вычислительной машины по специальной программе. [c.89]

Существует также более формальная нумерическая таксономия, где все признаки альтернативны и имеют одинаковый вес . Это позволяет дать количественную оценку степени сходства и различия организмов путем вычисления коэффициентов сходства или соответствия. Для использования нумерической классификации необходимо как можно полнее изучить фенотипические признаки микроорганизма, так как от этого зависит точность помещения его в данную группу. [c.12]

Сборник содержит обзорные статьи по общей микробиологии и биохимии микроорганизмов. Освещены вопросы нумерической таксономии микроорганизмов, эко.логии микрофлоры пустынных почв в связи с проблемами космической микробиологии, биологии отдельных групп микроорганизмов, строения и функций бактериальных мембран, метаболизма фототрофных бактерий и микроорганизмов, растущих при неблагоприятных условиях, биосинтеза микроорганизмами биологически активных соединений. [c.2]

НУМЕРИЧЕСКАЯ ТАКСОНОМИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ [c.3]

Естественная таксономия основывается, как упомянуто выше, на возможно большем количестве описанных признаков. Чем больше общих признаков у сравниваемой пары или группы микроорганизмов, тем больше сходства между ними. Степень общего сходства можно измерять и определять с помощью чисел. Наука, позволяющая определять сходство микроорганизмов с помощью чисел, называется нумерической таксономией. Развитие этой отрасли науки, существующей более десяти лет, стало возможным благодаря применению электронно-счетных машин. [c.5]

Выражение достаточно сходными из приведенного выше определения бактериального вида является источником большинства затруднений в классификации бактерий, так как то, что один человек считает достаточно сходным, не обязательно представляется таковым для другого. Однако совершенно очевидно чем больше известно о какой-то группе бактерий, тем более вероятно, что различные исследователи смогут прийти к одной приемлемой схеме классификации. Исторически сложившийся способ характеристики бактерий заключается в качественном описании как можно большего числа фенотипических признаков, основанных на морфологии, структуре, культивировании, питании, биохимии, метаболизме, патогенных и антигенных свойствах и экологии. Рутинные и специальные тесты для выявления многих из этих признаков описаны в гл. 20. Методы нумерической таксономии, приведенные в гл. 21, полезны для количественного определения сходства на основе фенотипических признаков они могут помочь в достижении объективности, которая иногда отсутствует в тех случаях, когда бактерии классифицируют по интуиции. Фенотипическое сходство не обязательно означает филогенетическую связь или родственность (обш-ность происхождения), однако в последние годы появились методы, основанные на гомологии нуклеиновых кислот, позволяющие группировать бактерии по степени их родства. Эти методы, описанные в гл. 22, позволяют сравнивать бактерии по нуклеотидным последовательностям их ДНК или РНК. [c.6]

Изучение бактерий с помощью методов нумерической таксономии включает 5 существенно необходимых этапов 1) отбор штаммов, 2) выбор тестов, 3) кодирование и представление результатов тестирования в удобной для компьютерного анализа форме, 4) компьютерный анализ взаимосвязей между штаммами и выявление кластеров, 5) представление и интерпретация результатов. Для компьютерного анализа можно использовать ряд коэффициентов, которые были рассчитаны применительно к микробиологическим задачам [4, 5, 7]. [c.99]

Правил, устанавливающих пределы разнообразия штаммов, изучаемых с помощью нумерической таксономии, не существует. Отбор штаммов может быть легкой нли утомительной процедурой в зависимости от того, представляют ли штаммы один вид бактерий, несколько видов одного рода или несколько родов. Набор штаммов может включать культуры, представляющие исторический интерес, важные с точки зрения патологии или имеющие большое значение для окружающей среду. [c.99]

Выбор тестов для анализа полностью зависит от исследователя. Более предпочтительными являются тесты, предназначенные для получения информации о единичном свойстве, т. е. об элементарном признаке. Элементарным признаком называется таксономическая характеристика двух или нескольких состояний, которая является логически неделимой, если только не меняется метод кодирования [5, 16]. В нумерической таксономии основными источниками информации для классификации и идентификации являются фенотипические признаки, генетические же признаки (гл. 22) в рамках указанного подхода обычно не используются. [c.101]

Наконец, все результаты, полученные для данного набора штаммов, преобразуют в числовую форму. В нумерической таксономии используется 3 основных типа числовых кодов. Самым простым является двоичный код для элементарных признаков, когда положительная реакция (плюс) кодируется как 1, а отрицательная (минус) — как 0. Обычно указывается, какие из признаков не поддаются сравнению (НС) (например, если один из изучаемых штаммов не может расти на среде, используемой для определения способности образовывать НгЗ). В разных компьютерах и разными специалистами для обозначения этого понятия используются различные коды. Так, например, результаты теста могут быть обозначены знаками плюс , минус и НС или, в числовой форме, соответственно 1, О и 3. [c.103]

Коринеформные бактерии как в морфологическом, так и в физиологическом отношении занимают промежуточное положение между молочнокислыми бактериями и микобактериями. Тенденция к ветвлению возрастает в ряду, от пропионовых бактерий и коринебактерий в более узком смысле к микобактериям. В этом ряду можно обнаружить также переход от анаэробного к строго аэробному метаболизму. Однако, несмотря на ряд попыток, четко разграничить между собой роды, сведенные в группу коринеформных бактерий, еще не удалось. Для новой классификации представителей этой чрезвычайно важной и экологически дифференцированной группы потребуются сведения о содержании G , составе муреина и других признаках, а также данные нумерической таксономии. [c.97]

Нумерическая таксономия требует проведения многочисленных расчетов на основе имеющихся данных, что может стоить немалых усилий, если изучается большое количество штаммов. Таким образом, расходы на обработку данных с помощью вычислительной техники могут быть значительными. Общее количество арифметических расчетов (N), необходимых для изучаемого набора штаммов, можно определить по формуле [c.104]

При проведении анализа пользуются коэффициентом сходства. Имеется большой выбор таких коэффициентов [I, 5, 7, 8], однако в нумерической таксономии бактерий наиболее широко используются два из них. Простой коэффициент соответствия (5 лг) определяется [14] уравнением [c.105]

В результате анализов, проводимых в исследованиях по нумерической таксономии, составляют матрицы сходства, содержащие информацию о связях между штаммами. На основе результатов вычисления сходства можно провести кластерный анализ с целью распределения штаммов в иерархическом порядке в соответствии со степенью общего сходства. Для кластерного анализа подсчитывают индексы сходства во всех возможных парах OTE в пределах объема полученных данных. С помощью простого метода односторонней связи матрицу данных сканируют для определения пары организмов с наибольшей степенью сходства (S) [Ю]. Затем матрицу вновь сканируют с целью выявления пар OTE со следующими по величинам значениями 5. Такой парой могут быть организмы, примыкающие к начинающему вырисовываться кластеру. Если один из штаммов, входящих в пару, уже был отнесен к существующему кластеру, то другой также можно отнести к последнему. Матрицу данных сканируют с помощью компьютера до тех пор, пока все штаммы не будут перенесены в соответствующие кластеры. Таким образом штаммы распределяют в иерархическом порядке и составляют матрицы сходства и дендрограммы (см. ниже). [c.106]

При первом просмотре распечатки результатов исследования в области нумерической таксономии можно составить большой треугольник из чисел обычно с точностью до третьего знака. На рис. 21.1, А изображена рассортированная матрица сходства, отражающая результаты сравнения штаммов. Умноженные на 100 указанные числа дают Процент сходства между штаммами. Представление данных в виде треугольника точно отражает связь между штаммами, однако оно не совсем удобно. Более наглядной формой представления результатов является диаграмма матрицы сходства с использованием различной штриховки (рис. 21.1. Б). На этой диаграмме степени сходства представлены в нескольких [c.106]

После того как анализ группы штаммов закончен, результаты исследования в области нумерической таксономии можно объединить с данными, полученными в других работах по нумерической таксономии, что позволяет создавать банк таксономических данных. [c.109]

Указанные работы посвящены теоретическим и практическим аспектам нумерической таксономии и представляют интерес как для начинающих, так и для опытных таксономистов. Подробно рассматриваются вопросы об источниках данных, разновидностях фенотипических признаков, вопросы обработки данных, методов компьютерного анализа и интерпретации данных. [c.109]

Лайтхарт с сотр. [413, 414] предлагает при изучении бакте рий, доминирующих в биологических очистных сооружениях, использовать метод нумерической таксономии. Авторы отмечают, что знание основных групп микроорганизмов, участвующих в процессах разложения органических загрязнений, необходимо так же, как информация о возбудителе болезни для постановки правильного диагноза. Только имея эти сведения, оператор может изменить условия в очистном сооружении таким образом, чтобы увеличить число желаемых форм и уменьшить — нежелаемых, например вызывающих вспухание. Исследователи, определив 109 различных признаков у выделенных ими 450 культур бактерий, разделили изоляты на [c.129]

Нумерическая таксономия. Следующим шагом к созданию более объективной системы можно считать нумерическую таксономию . Эта система основана на признании принципов Адансона, согласно которым самые различные признаки, поддающиеся учету, имеют одинаковое значение для характеристики организма. Для количественной оценки учитывают возможно большее число признаков, которые подбирают так, чтобы они были альтернативными, т.е. чтобы их варианты можно было обозначать знаками плюс или минус . Оценку различных комбинаций признаков производят с помощью ЭВМ. При этом каждый из признаков одного штамма сравнивают с каждым признаком всех других штаммов. Считается, что сходство между двумя исследуемыми штаммами тем больше, чем больше отношение числа совпадаюшдх признаков к числу всех учитываемых. [c.87]

Специалисты по нумерической таксономии, занимающиеся главным образом сравнением фенотипических признаков, нашли возможным разработать фенетическую классификацию, которая согласуется, насколько позволяют судить современные данные, с концепцией эволюции. Обе системы классификации могут иметь и самостоятельное значение, как способы описания множества живых организмов, но в то же время они явно наводят на мысль о существовании эволюционного процесса. [c.294]

При дифференцировке My oba terium полезен тест с термической активацией и инактивацией каталазы [314]. Ферментативные свойства учитываются также при дифференцировке Enteroba teria [392,393] и стафилококков [391]. Изучалась внутривидовая классификация S. epidermidis методом нумерической таксономии на основании избранных биохимических свойств [173, 174]. [c.42]

Принципы нумерической таксономии достаточно четко сформулированы. С тех пор как в 1957 г. [12] стала очевидной доступность применения в этой области электронно-вычислительных машин, вышло несколько сотен публикац11Й, посвященных применению методов нумерической таксономии для классификации и идентификации бактерий. Пригодность нумерических методов подтверждается на большом количестве таксонов, которые были установлены или уточнены в рамках ее подходов. Согласно этим принципам, основанным на адансоновской таксономии [6], необходимо достижение максимального информационного содержания, связанного с таксонами, чему способствует сопоставление штаммов по максимально возможному числу признаков, придание различным признакам равного веса и установление таксонов на основании их общего сходства в соответствии с результатами фепетического анализа (т. е. анализа, основанного на наблюдаемых признаках организмов, а не ка предполагаемом происхождении последних). В конце данной главы дается список общей литературы для читателей, желающих подробнее ознакомиться с концепциями и методами нумерической таксономии [c.98]

Многие исследователи неохотно принимают концепцию равного веса разных признаков. Хотя и можно обосновать, что одни признаки более важны, чем другие, реально, при современном состоянии знаний, нельзя объективно оценить значимость кал<дого признака. Нумерическая таксономия позволяет устанавливать однородные таксоны. На основе же обобщенной характеристики таксонов возможна апостериорная оценка признаков, позволяющая отобрать те из них, которые оказываются наиболее полезными для идентификацион- [c.98]

Выбор тестов для получения обобщенной характеристики бактерий является неотъемлемой частью таксономических исследований. Необходимо выбрагь такие рутинные тесты, в которых охватывался бы широкий спектр биологических активностей микроорганизма и учитывались бы морфологические, колониальные, биохимические и физиологические признаки, а также потребности в питании (разд. 20.1). Можно использовать и специальные тесты, например определение серологических и экологических характеристик (разд. 20.2). В набор тестов для обработки методами нумерической таксономии может быть включен любой тест, позволяющий получить приемлемую количественную и качественную информацию об изучаемом штамме. Не следует заранее сравнивать результаты тестов по их относительной значимости, это противоречит основным принципам цумерической таксономии. Некоторые тесты, нередко [c.100]

Во всех таксономических исследованиях следует учитывать возможность ошибки, связанной с тестированием, и, как бы ни подходил тот или иной тест в конкретном случае, от него следует отказаться, если он характеризуется плохой воспроизводимостью или часто приводит к ошибкам в интерпретации результатов. Если число ненадежных тестов составляет лишь небольшую часть общего числа тестов, используемых для нумери-чсского анализа, то общий результат можно считать надежным, т. е. статистически достоверным. Чем большее число признаков включено в анализ, тем более точным будет общее представление о фенотипе организма. Если тестов слишком мало (например, менее 40), результаты могут быть статистически недостоверными. Принято считать, что оптимальное количество признаков для нумерической таксономии — от 100 до 200. Такое количество можно с успехом тестировать в большинстве лабораторий, особенно при наличии отработанных методов ускоренного получения и учета результатов, например, с помощью многоточечной инокуляции в лунки или на пластинки агара (разд. 20.2.4) и перепечатывания колоний с чашки на чашку (разд. 20.2.5). [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология