Does minimizing homoplasy really maximize homology? MaHo: A method for evaluating homology among most parsimonious trees

Parsimony analysis aims at finding the tree that best fits hypotheses of homology. However, parsimony does not directly maximize homology, but minimizes homoplasy. When a parsimony analysis results in more than a single most-parsimonious tree (MPT), it is shown that the number of homologous characters may vary significantly. We propose a method called MaHo to identify, among the MPTs, the tree(s) that has (have) the highest number of characters that are homologies. We apply this approach to the phylogenetic relationships of the Dombeyoideae (Malvaceae) of the Mascarene Islands. A parsimony analysis was performed, including 31 representatives of the Dombeyoideae. The search resulted in 29,336 MPTs. MaHo was used in order to improve the resolution of the consensus and to increase the number of unambiguous homologies. The consensus of the 7592 MPTs presenting the highest number of homologies was chosen. This resulted in unravelling five additional synapomorphies and in reducing the number of MPTs.

RésuméL’analyse de parcimonie a pour but d’identifier l’arbre s’optimisant le mieux avec les hypothèses d’homologie. Cependant, la méthode de parcimonie ne maximise pas directement l’homologie, mais minimise l’homoplasie. Lorsque l’analyse de parcimonie identifie plusieurs arbres équiparcimonieux, il a été montré que le nombre de caractères homologues varie de façon significative d’un arbre à l’autre. Nous proposons une méthode appelée MaHo, permettant de sélectionner, parmi les arbres équiparcimonieux, le(s) arbre(s) portant le nombre maximum d’homologies. Nous appliquons cette approche aux relations phylogénétiques de 31 représentants de la sous-famille des Dombeyoideae (Malvaceae, ex-Sterculiaceae) originaires de l’archipel des Mascareignes. L’analyse de parcimonie permet de retenir 29 336 arbres équiparcimonieux. MaHo est utilisé afin d’améliorer la résolution et d’augmenter le nombre d’homologies acceptées. Le consensus des 7592 arbres équiparcimonieux présentant le nombre maximal d’homologies est sélectionné. Cette sélection « révèle » cinq synapomorphies supplémentaires, réduit de façon importante le nombre des arbres équiparcimonieux et améliore la résolution du consensus strict de ces arbres équiparcimonieux.