Unique myoglobin adaptation to endothermy and flight since the origin of birds
Notice bibliographique
Résumé
Myoglobin (Mb) mediates oxygen diffusion and storage in muscle tissue and thus is important for the energy utilization and activity of animals. Birds generally have a high body temperature, and most species also possess the capability of powered flight. Both of these require high levels of aerobic metabolism. Within endothermic mammals, bats also independently evolved flight. Although the functional evolution of myoglobins in deep-diving amniote vertebrates has been well-studied, the functional evolution of myoglobin since the origins of both birds and bats is unclear. Here, with Mb-coding sequences from >200 extant amniote species, we reconstructed ancestral sequences to estimate the functional properties of myoglobin through amniote evolution. A dramatic change in net surface charge on myoglobin occurred during the origin of Aves, which might have been driven by positively selected amino acid substitutions that occurred on the lineage leading to all birds. However, in bats, no change in net surface charge occurred and instead, the Mb genes show evidence of strong purifying selection. The increased net surface charge on bird myoglobins implies an adaptation to flight-related endothermic and higher body temperatures, possibly by reducing harmful protein aggregations. Different from the findings of net surface charge, myoglobins of extant birds show lower stability compared with other amniotes, which probably accelerates the rate of oxygen utilization in muscles. In bats and other mammals, higher stability of Mb may be an alternative pathway for adaptation to endothermy, indicating divergent evolution of myoglobin in birds and bats.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».