Original paper
Interpretation of Bootstrap Values in Phylogenetic Analysis
Wiesemüller, Bernhard; Rothe, Hartmut
Anthropologischer Anzeiger Volume 64 No. 2 (2006), p. 161 - 165
5 references
published: Jun 21, 2006
DOI: 10.1127/anthranz/64/2006/161
ArtNo. ESP140006402003, Price: 29.00 €
Abstract
Bootstrap Analysis is a common tool in cladistics, and consequently many authors tend to believe that it could be close to a test of monophyly. In fact, it is only a procedure to calculate the redundancy of a certain character pattern among taxa. To demonstrate this, we set up a study with questionable data: Four skulls of great apes and humans were digitally photographed, and the pixels’ brightness values were simply transformed to a one-zero-matrix, which was then used to calculate a Wagner tree with PHYLIP. As a rule, the higher the resolution of the photos is, the higher are the bootstrap values of supported taxa (and the lower are the bootstrap values of non-supported data). Redundancy of intertaxic information might indeed be an indicator of phylogenetic relationship, but can also be due to other reasons, like functional-adaptive needs in morphology, or semantic needs in a DNA-code. As a result, we tend to believe that high bootstrap values are actually less important than low ones. It is safer, based on a low bootstrap value, to claim that a certain taxon is not well supported by certain data. Therefore, we recommend discussions of low bootstrap values in future publications.
Kurzfassung
Die Bootstrap-Analyse ist ein verbreitetes Verfahren in der Kladistik, und folglich tendieren viele Autoren zu dem Glauben, dass sie einem Test auf Monophylie nahe kommt. Tatsächlich handelt es sich lediglich um ein Verfahren zur Errechnung der Redundanz eines gewissen Merkmalsmusters bei Taxa. Um dies zu demonstrieren, haben wir eine Studie mit fragwürdigen Daten durchgeführt: Vier Schädel von großen Menschenaffen und Menschen wurden digital fotografiert und die Helligkeitswerte der Pixel einfach in eine Eins-Null-Matrix umgewandelt, die dann zur Berechnung eines Wagner-Baums mit PHYLIP verwendet wurde. Je höher die Auflösung der Fotos ist, desto höher sind in der Regel die Bootstrapwerte der gestützten Taxa (und desto niedriger die Bootstrapwerte nicht gestützter Taxa). Redundanz von Information zwischen Taxa kann in der Tat ein Indiz für phylogenetische Verwandtschaft sein, aber auch andere Ursachen haben wie funktionaladaptive Notwendigkeiten in der Morphologie oder semantische Notwendigkeiten in einem DNA-Code. Im Ergebnis tendieren wir zu der Annahme, dass hohe Bootstrapwerte eigentlich weniger bedeutsam sind als niedrige. Es ist zuverlässiger, basierend auf einem niedrigen Bootstrapwert festzustellen, dass ein gewisses Taxon durch gewisse Daten nicht gut gestützt wird. Deshalb empfehlen wir die Diskussion niedriger Bootstrapwerte in künftigen Publikationen.
Keywords
Bootstrap • cladistics • phylogeny • parsimony • cladogram • Bootstrap • Kladistik • Phylogenie • Parsimonie • Kladogramm