De rode panda en Cserhati (16): conclusies en discussie in het CRSQ artikel

In zijn CRSQ artikel met als titel "Classification of the Enigmatic Red Panda (Ailurus fulgens) Based on Molecular Baraminology-Based Analysis" probeert Cserhati met moleculaire methoden te vinden in welk baramin de rode panda geplaatst moet worden:

Thus, molecular baraminology is the study of the created kinds from a molecular biology perspective.

Belangrijk hierbij is dat 'kinds', baramin, afzonderlijk geschapen zijn. Voor creationisten volgt uit 'afzonderlijk geschapen' dat er ook nu nog verschillen tussen de 'kinds' zichtbaar moeten zijn.

Hence, there is continuity between species within a kind, and discontinuity between two separate kinds

niet ex hypothesi, maar per axioma.

Een 'kind' wordt dan geïdentificeerd door het vinden van een 'holobaramin', een hypothese voor een baramin.

Cserhati vertaalt het idee 'continu' naar statistiek, naar groepen gevormd door statistische clusters.

All (three) of these groups show statistically significant continuity within themselves and discontinuity with all other species in this study.

Cserhati's vraag is dus of de rode panda consistent wil clusteren met andere soorten. Zo ja, dan kan de rode panda aan een holobaramin met deze soorten toegewezen worden.

 

Conclusie WGKS analyse

De WGKS analyse gaf drie clusters, de familie katten Felidae, de familie beren Ursidae en de superfamilie Musteloidea. Cserhati beschouwt deze clusters als holobaramin:

Based on this result, three putative baramins can be defined: felids covering the family Felidae (eleven species), ursids covering the family Ursidae (five species), and musteloids, a superfamily including Mephitidae and Mustelidae (twelve species).

De rode panda wordt kennelijk bij de familie Mustelidae ingeschoven, zonder nadere uitleg. Niet de familie Mustelidae, maar de superfamilie Musteloidea kan als een holobaramin beschouwd worden

 

Conclusie mtDNA analyse

Cserhati geeft vijf clusters op grond van mtDNA; de vijf clusters komen overeen met de vijf families uit de standaard taxonomie: beren, stinkdieren, wasberen, rode panda en marterachtigen. Dat zou tot vijf holobaramin hebben moeten leiden, met de rode panda als zijn eigen holobaramin, maar Cserhati trekt deze conclusie niet. Hij gaat op zoek naar literatuur die plaatsing van de rode panda bij de marterachtigen lijkt te steunen, en geeft twee referenties.

However, some authors have found that A. fulgens is related to mustelid species. For example, Peng et al. (2017) placed A. fulgens next to Martes americana, the American marten in an analysis of 13 concatenated mtDNA proteins.

Peng et al (2017) gebruiken voor hun studie van de beren de superfamilie Musteloidea als buitengroep, met één soort uit elk van de vier families van de Musteloidea: de Amerikaanse marter voor de Mustelidae, het gestreepte stinkcier voor de Mephitidae, de wasbeer voor de Procyonidae en de rode panda voor de Ailuridae. Peng et al (2017) geven inderdaad in een van hun twee analyses de rode panda Ailurus fulgens als verwant met de Amerikaanse marter, maar als zustergroep, niet zelf als marterachtige. In de andere analyse vinden Peng et al (20170 de rode panda als zustergroep van het gestreepte stinkdier. Peng et al (2017) is een evolutionaire studie, en dan is verwantschap niet beperkt tot binnen de familie maar bestaat verwantschap ook tussen families.

Based on a study of the 12S rRNA, the 16S rRNA, and cytochrome-b, Flynn et al. (2000) also classified A. fulgens as a mustelid.

Flynn et al (2000) classificeerden de rode panda niet als een mustelid, maar als een musteloid. Flynn et al (2000) schreven:

Rather, evidence from nucleotide sequences strongly support placement of the red panda within a broad Musteloidea (sensu lato) clade, including three major lineages (the red panda, the skunks [mephitids], and a clearly monophyletic clade of procyonids plus mustelids [sensu stricto, excluding skunks])

Cserhati leest en citeert verkeerd.

Bij deze twee artikelen zoekt Cserhati tevergeefs naar steun voor zijn idee dat de rode panda bij de marterachtigen hoort.

 

Conclusie aminozuurvolgorde in het eiwit cytochroom b.

Cserhati geeft drie clusters: katten, beren, en marterachtigen + rode panda; en twee losse soorten, het gestreepte stinkdier en de neusbeer.

All three larger clusters show statistically significant continuity among themselves and discontinuity with all other clusters.

De drie grote clusters voldoen dan aan de criteria voor baramin. Er worden geen silhouette plots gegeven om drie clusters katten, beren en marterachtigen + panda's en twee niet geclusterde soorten te onderbouwen. Daardoor is ook onduidelijk of marterachtigen + rode panda als een holobaramin beschouwd kunnen worden.

 

Drie conclusies uit drie analyses

Cserhati vindt in zijn drie analyses drie verschillende uitkomsten. Hij probeert die met elkaar in overeenstemming te brengen in lijn met zijn derde uitkomst, die van cytochroom b, een clustering van marterachtigen met de rode panda.

1       WGKS en cytochroom b

Cserhati noemt voor de WGKS data de mogelijkheid dat er vier clusters zijn, in feite drie clusters (beren, katten en marterachtigen + rode panda) en de Westelijke gevlekte skunk Spilogale gracilis uit de familie Mephitidae apart. Dit was de mogelijkheid die hij in het BMC Genomics artikel gaf, maar in dit CRSQ artikel juist niet noemde. Bij cytochroom b geeft Cserhati dezelfde drie clusters, en nu de neusbeer Nasua nasua uit de familie Procyonidae en het gestreepte stinkdier Mephitis mephitis uit de familie Mephitidae apart.

2       mtDNA en cytochroom b

Het gen voor cytochrome b ligt op het mitochondrium. Cserhati wil veranderingen in een deel van het mitochondrium vergelijken met veranderingen in het mitochondrium als geheel; en verschillen in een aminozuurvolgorde vergelijken met verschillen in een DNA volgorde. Uiteraard is er veel minder verschil tussen soorten in de aminozuurvolgorde dan in het DNA van cytochroom b. Er is zelfs zo weinig verschil tussen de soorten dat de aminozuurvolgorde van cytochroom b nauwelijks voldoende differentiatie tussen de soorten geeft om mee te werken. Dit is duidelijk te zien in de lage resolutie en vage patronen in figuur 4 van het CRSQ artikel (figuur 15 en 16 blogpost 15). Een verschil tussen de mtDNA en de cytochroom b analyse treedt niet op omdat mtDNA te veel mutaties heeft, maar omdat het "structurally conservative" (blz 80) cytochrome b eiwit te weinig veranderingen voor een heldere analyse geeft. In Tabel 1 is te zien dat er relatief weinig verschillen tussen de soorten zijn in cytochroom b.

 

TABEL 1	minimum correlation	mean correlation
WGKS	0.666	0.838
mtDNA	0.751	0.816
cytochrome b	0.852	0.921

 

3       mtDNA en WGKS

Cserhati noemt als mogelijkheid dat mtDNA geen goed materiaal voor een analyse levert omdat het te snel muteert. Om snelle mutatie in mtDNA aannemelijk te maken vergelijkt hij het mitochondriale DNA van cytochroom b met een even lang exon van een gen RAG1 (Recombination Activating Gene 1) dat in het nucleaire genoom ligt. Er staat niet waarom RAG1 gekozen is. In het DNA voor cytochroom b zijn meer mutaties opgetreden dan in het DNA voor RAG1.

This is another indication that mtDNA mutates faster than nuclear DNA.

Dit is niet geheel juist geformuleerd. De vergelijking die Cserhati maakt is van twee eiwit coderende DNA sequenties, een op het mitochondrion en een in het kern DNA. De vergelijking van mutatiesnelheid is dus niet voor alle DNA in mitochondrion en kern, maar alleen voor eiwit-coderend DNA.

Dit verschil in mutatiesnelheid is een bekend verschijnsel. In het leerboek 'Fundamentals of Molecular Evolution' (1990) staat op blz 86 dat de mutatiesnelheid in genen van zoogdier mtDNA omstreeks 10x zo hoog is als in genen in de kern (exact citaat op het eind hier). Dit is daarna nog tientallen keren gevonden. Cserhati had kunnen volstaan met een referentie naar een handboek.

Dan zegt Cserhati echter:

This can explain why the WGS, mtDNA, and cytochrome-b results are divergent.

Indien er meer veranderingen in het mtDNA zouden zijn dan in WGKS, zou de gemiddelde correlatie tussen soorten en de minimum correlatie tussen soorten groter moeten zijn voor  WGKS dan voor mtDNA. In Tabel 1 staan het gemiddelde en het minimum van de correlaties tussen alle soortenparen van beren en Musteloidea in de drie analyses. WGKS en mtDNA hebben omstreeks dezelfde range in correlaties tussen soorten.

WGKS is weliswaar wel een soort maat over het hele genoom, maar hangt maar voor een klein deel af van basepaar mutaties in eiwit coderende genen. De mutatiesnelheid in het nucleaire eiwit coderende genoom is niet doorslaggevend voor de verschillen tussen soorten die weerspiegeld worden in de WGKS.

Het verschil tussen de gedetailleerde heatmap van de mtDNA analyse en de grove schaal van de heatmap van de WGKS analyse is niet omdat er meer mutaties in mtDNA zijn. De WGKS resultaten hebben minder resolutie dan de mtDNA analyse, omdat er weinig soorten in de WGKS analyse zitten. Daarom is het moeilijk om clusters binnen de superfamilie Musteloidea te vinden.

familie	WGKS	mtDNA
beren Ursidae	5	15
marters Mustelidae	10	30
wasberen Procyonidae	0	2
stinkdieren Mephitidae	1	3
rode panda Ailuridae	1	2
	17	52

 

 

Alternatief

Een andere mogelijkheid is de superfamilie Musteloidea als holobaramin aanhouden. Cserhati verkiest dat niet te doen.

De superfamilie Musteloidea als holobaramin is de eerste uitkomst van de WGKS analyse. Het is ook de uitkomst van de mtDNA analyse, als we de twee clusters beren en Musteloidea aanhouden zoals aangegeven door de silhouette plots (zie blogpost 15). Voor de aminozuurvolgorde van cytochroom b valt niet te zeggen hoe goed de mogelijkheid van een cluster Musteloidea is, bij ontstentenis van silhouette plots. De heatmap laat de mogelijkheid van een cluster Musteloidea open.

 

De discussie van het artikel

Cserhati geeft de voorkeur aan de uitkomst van de WGKS analyse.

The WGKS analysis seems to bring the strongest results, since it is a global analysis of the entire genome. According to this analysis, A. fulgens belongs to the mustelid holobaramin. Also, M. mephitis could either belong to the mustelid holobaramin, or it could either belong to another holobaramin, due to the minimal differences in average silhouette width values.

Bij de resultaten van de WGKS analyse gaf Cserhati een Musteloidea baramin (blz 78, 79) op grond van clustering van 10 soorten uit de familie Mustelidae, de rode panda Ailurus fulgens en de Westelijke gevlekte skunk Spilogale gracilis. (Mephitis mephitis vertegenwoordigt de familie Mephitidae in de andere twee analyses). Als Spilogale gracilis uit dat cluster gehaald wordt, blijft de rode panda clusteren met de 10 soorten marterachtigen.

Nu mag Cserhati dat cluster een holobaramin noemen, maar het probleem is 'mustelid'. Het cluster 'mustelid' noemen suggereert dat de rode panda deel uitmaakt van de familie Mustelidae, en dat toont Cserhati niet aan. Een clustering geeft geen classificatie.

Cserhati geeft een referentie naar een studie van Nie et al (2002), vermoedelijk als aanwijzing voor een nauwe relatie tussen rode panda en de familie Mustelidae.

Genomically, A. fulgens shares several apomorphic chromosome fusions with mustelids, namely F2+C1p and A1p+C1q (Nie, 2002). However, A. fulgens differs in several other chromosomal rearrangements indicating that it diverged early from the mustelids.

Nie et al (2002) bekeken de chromosomen van de huiskat, de rode panda en vijf soorten uit de marterfamilie. Voor Nie et al (2002) behoren de huiskat,  de rode panda en de vijf marterachtigen tot drie verschillende families. Het kan niet anders dan dat de marterachtigen en de rode panda onderling meer overeenkomen dan elk van deze met de huiskat. De huiskat komt namelijk uit de andere hoofdafdeling van de orde Roofdieren. Er zijn in de studie van Nie et al (2002) geen Procyonidae of Mephitidae - en daardoor kan niets gezegd worden over hoe verwant de rode panda en de marterachtigen zijn. De studie van Nie et al (2002) kan niet gebruikt worden om de rode panda dichter bij de marterachtigen dan bij de andere families van de superfamilie Musteloidea te zetten. Het zinsdeel "indicating that it (rode panda) diverged early from the mustelids" is van Cserhati, niet van Nie et al (2002).

Er is een andere mogelijkheid, dat mtDNA hier de beste resultaten geeft.

Alternatively, A. fulgens could be the only known member of its own holobaramin, as mentioned in the Introduction and supported by the mtDNA results.

De vijf clusters die Cserhati geeft op grond van mtDNA komen overeen met de wetenschappelijke indeling. In feite laat de mtDNA heatmap de netste resultatien zien.

 

Summary and Conclusion

Based on all of these considerations, it is likely that A. fulgens belongs to the mustelid holobaramin, and not the ursid holobaramin.

Het probleem hier is het gebruik van wetenschappelijke termen als 'mustelid' en 'ursid'. Een 'mustelid' holobaramin bevat een cluster van de familie Mustelidae en de familie Ailuridae. Het staat iedereen vrij om clusters te voorzien van zelf gekozen namen. Clustering is immers geen biologie maar statistiek, en clustering is iets anders dan classificatie. Alleen is er hier de suggestie dat de wetenschappelijke familie Mustelidae anders gedefinieerd wordt, namelijk inclusief de rode panda Ailurus fulgens. Dat zou een probleem geven.

***

Cserhati, M., 2021, Classification of the Enigmatic Red Panda (Ailurus fulgens) Based on Molecular Baraminology-Based Analysis, Creation Research Society Quarterly 58 (2): 76-84

https://www.creationresearch.org/classification-of-the-enigmatic-red-panda-ailurus-fulgens-based-on-molecular-baraminology-based-analysis

https://creationismeweersproken.blogspot.com/2023/01/de-rode-panda-en-cserhati-14-de.html

Hennigan, T. 2010. The case for holobaraminic status in bears (family Ursidae) and the implications within a creation model of ecology. CRSQ 46(4):271–283.

https://creationismeweersproken.blogspot.com/2023/01/de-rode-panda-en-cserhati-5-de.html 

Li, W-H, & D.Graur (1990) Fundamentals of Molecular Evolution. Sinauer Ass, Inc.

Blz 86:"The synonymous rate of substitution in mammalian mitochondrial genes has been estimated to be 5.7 x 10^-8 substitutions per synonymous site per year (Brown et al 1982). This is about 10 x the value for synonymous substitutions in nuclear protein-coding genes. "

https://creationismeweersproken.blogspot.com/2023/02/de-rode-panda-en-cserhati-15-de-data-en.html

Peng, R., B. Zeng, X. Meng, B. Yue, Z. Zhang, and F. Zou. 2017. The complete mitochondrial genome and phylogenetic analysis of the giant panda (Ailuropoda melanoleuca). Gene 397(1–2):76–83.

Flynn, J.J., M.A. Nedbal, J.W. Dragoo, and R.L. Honeycutt. 2000. Whence the red panda? Molecular Phylogenetics and Evolution 17(2):190–99.

Nie, W., J. Wang, P.C. O’Brien, B. Fu, T. Ying, M.A. Ferguson-Smith, and F. Yang. 2002. The genome phylogeny of domestic cat, red panda and five mustelid species revealed by comparative chromosome painting and G-banding. Chromosome Research 10(3):209–222.