Divergent Pathways of Ammonia and Urea Production and Excretion during the Life Cycle of the Sea Lamprey
Notice bibliographique
Résumé
Little is known about nitrogenous waste (N waste) handling and excretion (JN waste) during the complex life cycle of the sea lamprey (Petromyzon marinus), an extant jawless fish that undergoes a complete metamorphosis from a filter-feeding larva (ammocoete) into a parasitic juvenile that feeds on the blood of larger, jawed fishes. Here, we investigate the ammonia- and urea-handling profiles of sea lampreys before, during, and after metamorphosis. The rates of ammonia excretion (Jamm) and urea excretion (Jurea) significantly decreased after the onset of metamorphosis, with the lowest rates observed during midmetamorphosis. Near the completion of metamorphosis, rates of JN waste (JN waste=Jamm+Jurea) significantly increased as sea lampreys entered the juvenile period. Feeding juvenile lampreys had greater than 10- to 15-fold higher Jamm and fivefold higher Jurea compared to nonfed juveniles, which corresponded to higher postprandial (postfeeding) concentrations of plasma ammonia and urea. The routes of Jamm and Jurea completely diverged following metamorphosis. In larvae, Jamm was equally split between branchial (gills) and extrabranchial (skin plus renal) pathways, but following metamorphosis, >80% of ammonia was excreted via the gills in nonfeeding juvenile lampreys, and >95% of ammonia was excreted via the gills in adult sea lampreys. Urea, on the other hand, was predominantly excreted via extrabranchial routes and, to a lesser extent, the gills in larvae and in nonfeeding juveniles. In adults, however, virtually all urea was excreted via urine. Reverse transcription polymerase chain reaction and in silico analyses also indicated that a urea transporter encoded by a slc4a2-like gene is present in lampreys. The branchial expression of this transporter is modulated throughout sea lamprey life history, as it is higher in the larvae and steadily decreases until the adult stage. We conclude that the divergent pathways of Jamm and Jurea during the sea lamprey life cycle reflect changes in their habitat, lifestyle, and diet. Further, the near-complete reliance on renal routes for Jurea in adult sea lampreys is unique among fishes and may reflect the ancestral condition of how this N waste product was handled and excreted by the earliest vertebrates.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».