Molecular mechanisms underpinning buoyancy control in the aquatic larvae of Chaoborus evolved from tracheal fluid clearing functionality
Notice bibliographique
Résumé
Aquatic larvae belonging to the midge genus Chaoborus are the only truly pelagic insects, possessing the ability to regulate their buoyancy and position in the water column. They achieve this buoyancy control using two pairs of closed, air-filled sacs which are derived from the longitudinal trunks of their tracheal system. Previous work has revealed that the volume of these air-sacs is controlled using a unique mechanochemical system, where bands of the protein resilin alternate with bands of tracheal cuticle in the air-sac wall to produce a composite material which expands and contracts when exposed to changes in pH. While a simple epithelium enveloping each air-sac is known to control the pH of the resilin bands, the molecular mechanisms underpinning its ability to regulate pH, and thus control the air-sac’s volume, are unknown. To reveal these mechanisms, and how this functionality evolved, we compare the transcriptomes of air-sacs from Chaoborus trivitattus larvae with tracheal tissue from the aquatic larvae of two other genera within the Chaoboridae: Eucorethra underwoodi whose larvae possess an unmodified tracheal system which they use to breathe air using a posterior respiratory siphon, and Mochlonyx cinctipes whose larvae possess a tracheal system with dilated anterior and posterior sac-like regions, but which remains open through a posterior siphon. We found that Chaoborus air-sac epithelia show strong expression of ion channels related to pH regulation relative to Eucorethra tracheal tissue, including orthologs of NHA1, Nhe2, Ae2, and pHCl-2, as well as high levels of transcript abundance of the aquaporin water channel, Drip. This suggests that the tracheal epithelium of the ancestral chaoborid possesses all the functionality required to control pH and deal with the flux of water associated with the swelling and contraction of the resilin as part of the ancestral liquid-clearing function of the tracheal epithelium, setting the stage for the evolution of a novel buoyancy control mechanism.
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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) | 0,001 | 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.
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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 ».