Genomic and Spectral Visual Adaptation in Southern Leopard Frogs during the Ontogenetic Transition from Aquatic to Terrestrial Light Environments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Many animals have complex life cycles where larval and adult forms have distinct ecologies and habitats that impose different demands on their sensory systems. While the adaptive decoupling hypothesis predicts reduced genetic correlations between life stages, how sensory systems adapt across life stages at the molecular level is not well understood. Frogs are a compelling system to study this question in because most species rely on vision as both aquatic tadpoles and terrestrial adults, but these habitats present vastly different light environments. Here we used whole eye transcriptome sequencing to investigate differential expression between aquatic tadpoles and terrestrial juveniles of the southern leopard frog ( Lithobates sphenocephalus ). Because visual physiology changes with light levels, we also tested how constant light or dark exposure affected gene expression. We found 42% of genes were differentially expressed in the eyes of tadpoles versus juveniles, versus 5% for light/dark exposure. Analyses targeting a curated set of visual genes revealed significant differential expression between life stages in genes that control aspects of visual function and development, including spectral sensitivity and lens composition. Light/dark exposure had a significant effect on a smaller set of visual genes. Finally, microspectrophotometry of photoreceptors confirmed shifts in spectral sensitivity predicted by the expression results, consistent with adaptation to distinct light environments. Overall, we identified extensive expression-level differences in the eyes of tadpole and juvenile frogs related to observed morphological and physiological changes through metamorphosis, and corresponding adaptive shifts to optimize vision in aquatic versus terrestrial environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».