Evolution and functional specializations in nocturnal environments: insights from visual pigments in Chiroptera
Notice bibliographique
Résumé
Sensory systems act as a direct interface between organisms and their environment, constituting an ideal model to investigate how diverse evolutionary pressures shaped sensory adaptation. At the molecular level, vision is initiated through activation of visual pigments, light-sensitive complexes expressed in photoreceptor cells in the retina that have been shown to evolve in response to changes in ecology and light environment. In this thesis, I employ molecular evolutionary analyses and experimental characterization of visual pigments to study the molecular basis of visual system specializations in bats, one of the most striking and ecologically diverse mammalian radiations. In Chapter 2, I review recent work on the ecological and evolutionary pressures mediating sensory adaptation in vertebrates, including remarkable specializations of bats. In Chapter 3, I use comparative sequence analysis to test whether ecological factors known to influence bat visual ecology mediate shifts in evolutionary pressure in cone opsin genes, Lws and Sws1. I find significant evidence that long-term shifts in selection constraint in cone opsins occur in response to ecological factors underlying reliance on visual information and exposure to varying light environments. In Chapters 4 and 5, I focus my study on the evolution of the dim-light visual pigment rhodopsin (Rh1) in response to echolocation, a remarkable sensory adaptation of bats. In Chapter 4, I experimentally characterize rhodopsin of several bat species and find that changes in kinetic properties that influence dim-light visual performance are associated with differing echolocation abilities. In Chapter 5, I reconstruct and experimentally resurrect the ancestral rhodopsin pigment of Chiroptera and Scrotifera. I find that changes in rhodopsin kinetics occurred during the evolution of bats are likely associated with the origins of echolocation. This thesis combines in vitro and in silico approaches to investigate visual pigment evolution in Chiroptera. More broadly, this thesis also discusses the role of diverse ecological pressures in shaping visual gene evolution, the molecular underpinnings of visual pigment function and adaptation to light-limited environments as well as the complex interactions between sensory specializations.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».