免費系統發生學工具

讀 Newick 檔案的演化樹產生器

把 IQ-TREE、RAxML-NG、FastTree 或 MEGA 輸出的 Newick 樹貼進來,就能得到乾淨的矩形枝長樹、支序圖或環形樹。可以做中點定根、梯形排列,只給超過閾值的分支標自助支持度,給分支群上色,並匯出 SVG 或高解析度 PNG。這個親緣關係樹產生器完全在你的瀏覽器裡執行。

免費,無需註冊在瀏覽器裡執行樹檔案不會離開你的裝置匯出 SVG 和 PNG

全部在你的瀏覽器裡執行,樹檔案不會離開你的裝置。NEXUS 檔案也能讀:取 TREES 區塊裡的第一棵樹。

佈局
梯形排列
%(0–1 的數值會換算)
13 px
1.5 px
突顯分支群

在樹上點選一個內部節點(或用 Tab 聚焦後按 Enter),也可以在下面列出末端名稱。

9 個末端 · 8 個內部節點 · 按原文有根 · 含枝長

枝長按比例繪製;比例尺表示尺度上的一個單位。

親緣關係樹預覽Homo sapiensPan troglodytesPan paniscusGorilla gorillaPongo abeliiHylobates larMacaca mulattaPapio anubisCallithrix jacchus0.01突顯含 8 個末端的分支群(從 Homo sapiens 到 Papio anubis)突顯含 6 個末端的分支群(從 Homo sapiens 到 Hylobates lar)突顯含 5 個末端的分支群(從 Homo sapiens 到 Pongo abelii)突顯含 4 個末端的分支群(從 Homo sapiens 到 Gorilla gorilla)突顯含 3 個末端的分支群(從 Homo sapiens 到 Pan paniscus)突顯含 2 個末端的分支群(從 Pan troglodytes 到 Pan paniscus)突顯含 2 個末端的分支群(從 Macaca mulatta 到 Papio anubis)

提示:內部節點是可點選的圓點。選取一個,就會用目前選定的配色給那個分支群上色。

同一棵九個末端的靈長類樹,分別畫成矩形枝長樹、支序圖和環形樹

親緣關係樹表達了什麼

親緣關係樹是關於序列、物種或菌株之間如何透過共同祖先相關聯的一個假說。圖上每個部分都有確定的含義,一張好圖會讓這些含義容易讀出來。

  • 末端(葉)是你分析的取樣類群或序列。
  • 內部節點是推斷出的共同祖先。從一個節點往下的全部後代構成一個單系群。
  • 若有枝長,通常表示每個位點的期望替換數,在定年分析裡則表示時間。在枝長樹上,水平距離承載這個含義;垂直距離沒有任何含義。
  • 支持度,比如自助法百分比或後驗機率,說明資料對每個分岔的支持有多強。它們標在內部分支上,不標在末端。
  • 有根樹有從祖先到後代的方向。無根樹只說明每條分支把哪些類群分開;許多推斷軟體輸出的無根樹在基部有三條分支。

一分鐘看懂 Newick 格式

Newick 用巢狀括號描述一棵樹。每一對括號是一個內部節點,逗號分隔它的後代,分號結束整棵樹。這裡的解析器遵循 PHYLIP 文件裡的 Newick 語法,並相容實際軟體寫出的各種擴充。

  • 只有拓樸結構:((A,B),C); 把 A 和 B 歸在一起,C 是它們的姊妹群。
  • 枝長寫在冒號後面:((A:0.1,B:0.2):0.3,C:0.4); 也支援 1.5e-4 這樣的科學記數法。
  • 右括號後面的標籤是內部節點的名稱。如果它是數字,例如 ((A,B)95,C);,工具會按 0 到 1 或 0 到 100 的尺度讀成支持度。像 85/72 這樣的成對數值按原樣顯示。
  • 未加引號的名稱裡,底線會變成空格,所以 Homo_sapiens 會畫成 Homo sapiens。含標點的名稱要放在單引號裡,名稱內部的引號寫兩遍:'O''Brien strain'。
  • 方括號裡的內容是註解,會被跳過,包括 NHX 的 [&&NHX:...] 和 BEAST 風格的 [&...] 標註。記號之間的空格和換行都會忽略。
  • 如果樹讀不出來,錯誤訊息會給出問題所在的行和欄,比如缺了一個右括號。

枝長樹、支序圖還是環形佈局

枝長重要時用矩形枝長樹:分支按比例繪製,比例尺用取整後的長度標出單位。只想表現分支順序時用支序圖:它忽略枝長、把所有末端對齊,長的物種名更容易比較。末端有一百個以上的大樹用環形佈局,否則矩形圖會非常高。環形佈局是同一棵樹繞成一圈,末端標籤會旋轉並翻轉,不會出現倒著的字。梯形排列按分支群大小排序,讓圖更整齊,但不改變任何親緣關係;在這個親緣關係樹產生器裡切換佈局只改變畫法,絕不改變拓樸結構。繪圖高度會隨末端數量自動調整,可處理約 500 個末端的樹。

讀懂自助支持度和後驗機率

支持度回答的是「這個分岔出現得有多穩定」。自助法百分比來自對重抽樣比對的反覆分析,後驗機率來自貝氏分析。FastTree 輸出 0 到 1 之間的局部支持度,IQ-TREE 可以把 SH-aLRT 和超快自助值成對寫出。用支持度閾值,只給達到你所在領域或方法部分所用標準的分支加標籤,並在圖說裡說明這些數字是什麼。常被引用的閾值並不能證明某個單系群真實存在;數值低只意味著資料對這個分岔不確定,並不等於支持相反的分組。

讀樹和畫樹時常見的錯誤

  • 把末端的上下順序當成親緣遠近。相鄰的末端不一定是近親;任何節點都可以旋轉而不改變這棵樹。親緣關係由最近共同祖先決定。
  • 把無根樹當有根樹來畫。基部寫成三條分支的樹,其基部位置是任意的。要麼在分析中用外群定根,要麼用中點定根並在圖說裡說明。
  • 把支序圖當成枝長有意義的圖。支序圖裡水平位置只表示順序。
  • 把支持度標到末端上,或者把自助值和後驗機率混在一起卻不說明哪個是哪個。
  • 枝長樹上漏掉比例尺,讀者就無法判斷一條分支代表多少變化。
  • 只用紅色和綠色來區分分支群。這裡的分支群配色取自 Okabe-Ito 色板,對常見的色覺障礙仍可分辨。

Newick 檔案從哪裡來,什麼時候該換別的看樹軟體

大多數推斷軟體都能給出 Newick。IQ-TREE 把最大概似樹寫進 .treefile,RAxML-NG 寫出 .raxml.bestTree 以及 .raxml.supportFBP 等支持度樹,FastTree 直接輸出 Newick 樹,MEGA 可以從 Tree Explorer 匯出樹。TreeAnnotator 彙總的 BEAST 樹通常是 NEXUS 檔案;本工具會讀取 NEXUS 的 TREES 區塊裡的第一棵樹,包括 TRANSLATE 對照表,但把 BEAST 標註當作註解。要做複雜標註,成熟的工具更合適:iTOL 是線上展示和標註樹的工具,支援多種資料集類型;FigTree 是針對 BEAST 輸出設計的免費桌面檢視器;ggtree 是 Bioconductor 套件,把 ggplot2 風格的標註帶到 R 裡的樹上。需要快速檢視 Newick 樹並在幾秒內匯出可用插圖時,就用這個免費的線上演化樹產生器;需要逐末端的後設資料色帶、圖片或腳本化出圖時,再轉到那些工具。

常見問題

這個親緣關係樹產生器免費嗎?我的樹會被上傳嗎?

免費,也不需要帳號。解析、佈局和匯出都在你的瀏覽器裡完成,所以樹檔案不會離開你的裝置,伺服器上不存任何東西。

怎麼用 Newick 檔案畫親緣關係樹?

要用 Newick 檔案畫親緣關係樹,把文字貼進輸入框,或者直接開啟檔案(.nwk、.newick、.tre、.treefile 或 .txt)。選枝長樹、支序圖或環形佈局,設好選項,再匯出 SVG 或 PNG。想先看看格式,可以點一個範例。

沒有枝長的樹可以當支序圖產生器用嗎?

可以。只有拓樸結構的 Newick,例如 ((A,B),C);,會畫成末端對齊的支序圖。如果樹帶枝長,選「支序圖」就會忽略枝長。

中點定根是做什麼的?

它找出任意兩個末端之間最長的路徑,把根放在這條路徑的中點。沒有外群、而各譜系演化速率又大致相當時,這是個合理的預設做法,但它仍然是一個假設,請在圖說裡說明。

怎麼突顯一個分支群?

在樹上點選某個內部節點,或者聚焦後按 Enter,也可以用逗號分隔輸入末端名稱。工具會給包含這些末端的最小單系群裡的每條分支和末端標籤上色,用的是色盲安全的 Okabe-Ito 配色,並顯示 HEX 色值。

匯出的圖能用於論文或海報嗎?

SVG 把線條和文字保留為向量,可以在 Illustrator 或 Inkscape 裡編輯。PNG 可按 2× 或 4× 匯出,適合簡報和海報。請核對目標期刊的插圖要求,並在圖說裡說明支持度和比例尺各代表什麼。

給你的樹配一張資料圖

樹旁邊常常放一張性狀、基因或豐度的熱圖。把 CSV 或 Excel 檔案上傳到 SciFigure 熱圖產生器即可:每張圖 5 個點數,新帳號贈 10 個免費點數。

開啟熱圖產生器