Genomic signatures of thermal adaptation are associated with clinal shifts of life history in a broadly distributed frog
Notice bibliographique
Résumé
Temperature is a critical driver of ectotherm life-history strategies, whereby a warmer environment is associated with increased growth, reduced longevity and accelerated senescence. Increasing evidence indicates that thermal adaptation may underlie such life-history shifts in wild populations. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) and copy number variants (CNVs) can help uncover the molecular mechanisms of temperature-driven variation in growth, longevity and senescence. However, our understanding of these mechanisms is still limited, which reduces our ability to predict the response of non-model ectotherms to global temperature change. In this study, we examined the potential role of thermal adaptation in clinal shifts of life-history traits (i.e. life span, senescence rate and recruitment) in the Columbia spotted frog Rana luteiventris along a broad temperature gradient in the western United States. We took advantage of extensive capture-recapture datasets of 20,033 marked individuals from eight populations surveyed annually for 14-18 years to examine how mean annual temperature and precipitation influenced demographic parameters (i.e. adult survival, life span, senescence rate, recruitment and population growth). After showing that temperature was the main climatic predictor influencing demography, we used RAD-seq data (50,829 SNPs and 6,599 putative CNVs) generated for 352 individuals from 31 breeding sites to identify the genomic signatures of thermal adaptation. Our results showed that temperature was negatively associated with annual adult survival and reproductive life span and positively associated with senescence rate. By contrast, recruitment increased with temperature, promoting the long-term viability of most populations. These temperature-dependent demographic changes were associated with strong genomic signatures of thermal adaptation. We identified 148 SNP candidates associated with temperature including three SNPs located within protein-coding genes regulating resistance to cold and hypoxia, immunity and reproduction in ranids. We also identified 39 CNV candidates (including within 38 transposable elements) for which normalized read depth was associated with temperature. Our study indicates that both SNPs and structural variants are associated with temperature and could eventually be found to play a functional role in clinal shifts in senescence rate and life-history strategies in R. luteiventris. These results highlight the potential role of different sources of molecular variation in the response of ectotherms to environmental temperature variation in the context of global warming.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».