Transcriptomic evidence for visual adaptation during the aquatic to terrestrial metamorphosis in leopard frogs
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Differences in morphology, ecology, and behavior through ontogeny can result in opposing selective pressures at different life stages. Most animals, however, transition through two or more distinct phenotypic phases, which is hypothesized to allow each life stage to adapt more freely to its ecological niche. How this applies to sensory systems, and in particular how sensory systems adapt across life stages at the molecular level, is not well understood. Here, we used whole-eye transcriptomes to investigate differences in gene expression between tadpole and juvenile southern leopard frogs (Lithobates sphenocephalus), which rely on vision in aquatic and terrestrial light environments, respectively. Because visual physiology changes with light levels, we also tested the effect of light and dark exposure. RESULTS: We found 42% of genes were differentially expressed in the eyes of tadpoles versus juveniles and 5% for light/dark exposure. Analyses targeting a curated subset of visual genes revealed significant differential expression of genes that control aspects of visual function and development, including spectral sensitivity and lens composition. Finally, microspectrophotometry of photoreceptors confirmed shifts in spectral sensitivity predicted by the expression results, consistent with adaptation to distinct light environments. CONCLUSIONS: Overall, we identified extensive expression-level differences in the eyes of tadpoles and juveniles related to observed morphological and physiological changes through metamorphosis and corresponding adaptive shifts to improve vision in the distinct aquatic and terrestrial light environments these frogs inhabit during their life cycle. More broadly, these results suggest that decoupling of gene expression can mediate the opposing selection pressures experienced by organisms with complex life cycles that inhabit different environmental conditions throughout ontogeny.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».